РАСПАД ПРОТОНА

нестабильность материи - одно из наиболее ярких предсказаний объединенных теорий поля. Процесс идет за счет обмена лептокварками и может быть описан (см. [1], [2]) в рамках эффективного гамильтониана \[ H_{\mathrm{eff}}=\sum c_{i} M^{4-d_{0}}, \] где $0_{i}$ - операторы, состоящие из полей легких частиц, $c_{i}$ определяются константами связи, $M$ - масса сверхтяжелой векторной, скалярной или спинорной частицы, переносящей взаимодействие, $d$ - размерность оператора 0. Необходимо рассмотреть только $G_{\mathrm{cт}}=S U(3) \times S U(2) \times U(1)-$ инвариантные операторы, поскольку эффекты нарушения $G_{\text {ст }}$ подавлены степенями $M_{w} / M$. В несуперсимметричных великого объединения моделях в оператор 0 входят кварковые и лептонные поля, хиггсовский $S U(2)$-дублет, а также пространственные производные. Векторные лептокварки приводят к 4-фермионному взаимодействию вида qqql. Основными модами распада являются при этом процессы $p \rightarrow e^{+} \pi^{0}$ и $n \rightarrow e^{+} \pi^{-}$. Процессы с участием скалярных лептокварков могут приводить к усилению мод с участием странных частиц: $p \rightarrow \bar{v}_{\mu} K^{+}, \mu^{+} K_{0}, \bar{v}_{\tau} K^{+}$. Такой же эффект возникает в суперсимметричных объединенных моделях при учете обмена скалярными суперпартнерами кварков и лептонов и спинорными суперпартнерами лептокварков. Предсказания времени жизни протона сильно модельно зависимы. Большинство моделей предсказывает Р.п. на уровне $10^{30}-10^{35}$ лет. Надежные экспериментальные свидетельства в пользу нестабильности материи в настоящее время отсутствуют, пределы на различные моды имеют вид (см. [3]): \[ \begin{aligned} e^{+} \pi^{0}: 59 \cdot 10^{31} \text { лет, } \\ e^{+} \pi^{-}: 24 \cdot 10^{31} \text { лет, } \\ v \pi^{0}: 9,1 \cdot 10^{31} \text { лет, } \\ v K^{+}: 9,0 \cdot 10^{31} \text { лет, } \\ v K^{0}: 7,7 \cdot 10^{31} \text { лет, } \\ \mu K^{0}: 11 \cdot 10^{31} \text { лет. } \end{aligned} \] Лит.: [1] Wilczek F., Zee A., «Phys. Rev. Lett.», 1979, v. 43, p. 1571-73; [2] Weinberg S., там же, p. 1566-70; [3] Totsuka Y., «Proc. XXIV Int. Conf. on High Energy Phys.», Munich, 1988, p. 282. M.E. Шапошников.

нестабильность материи - одно из наиболее ярких предсказаний объединенных теорий поля. Процесс идет за счет обмена лептокварками и может быть описан (см. [1], [2]) в рамках эффективного гамильтониана \[ H_{\mathrm{eff}}=\sum c_{i} M^{4-d_{0}}, \] где $0_{i}$ - операторы, состоящие из полей легких частиц, $c_{i}$ определяются константами связи, $M$ - масса сверхтяжелой векторной, скалярной или спинорной частицы, переносящей взаимодействие, $d$ - размерность оператора 0. Необходимо рассмотреть только $G_{\mathrm{cт}}=S U(3) \times S U(2) \times U(1)-$ инвариантные операторы, поскольку эффекты нарушения $G_{\text {ст }}$ подавлены степенями $M_{w} / M$. В несуперсимметричных великого объединения моделях в оператор 0 входят кварковые и лептонные поля, хиггсовский $S U(2)$-дублет, а также пространственные производные. Векторные лептокварки приводят к 4-фермионному взаимодействию вида qqql. Основными модами распада являются при этом процессы $p \rightarrow e^{+} \pi^{0}$ и $n \rightarrow e^{+} \pi^{-}$. Процессы с участием скалярных лептокварков могут приводить к усилению мод с участием странных частиц: $p \rightarrow \bar{v}_{\mu} K^{+}, \mu^{+} K_{0}, \bar{v}_{\tau} K^{+}$. Такой же эффект возникает в суперсимметричных объединенных моделях при учете обмена скалярными суперпартнерами кварков и лептонов и спинорными суперпартнерами лептокварков. Предсказания времени жизни протона сильно модельно зависимы. Большинство моделей предсказывает Р.п. на уровне $10^{30}-10^{35}$ лет. Надежные экспериментальные свидетельства в пользу нестабильности материи в настоящее время отсутствуют, пределы на различные моды имеют вид (см. [3]): \[ \begin{aligned} e^{+} \pi^{0}: 59 \cdot 10^{31} \text { лет, } \\ e^{+} \pi^{-}: 24 \cdot 10^{31} \text { лет, } \\ v \pi^{0}: 9,1 \cdot 10^{31} \text { лет, } \\ v K^{+}: 9,0 \cdot 10^{31} \text { лет, } \\ v K^{0}: 7,7 \cdot 10^{31} \text { лет, } \\ \mu K^{0}: 11 \cdot 10^{31} \text { лет. } \end{aligned} \] Лит.: [1] Wilczek F., Zee A., «Phys. Rev. Lett.», 1979, v. 43, p. 1571-73; [2] Weinberg S., там же, p. 1566-70; [3] Totsuka Y., «Proc. XXIV Int. Conf. on High Energy Phys.», Munich, 1988, p. 282. M.E. Шапошников.