Table Of ContentCONTRIBUTORS:
LECTURERS
N. CABIBBO
S. COLEMAN
M. GELL-MANN
S. L. GLASHOW
I. S. HUGHES
B. TOUSCHEK
B. ZUMINO
SEMINARS
G. BELLINI
N. CABIBBO
S. COLEMAN
C. FRANZINETTI
S. L. GLASHOW
W. JENTSCHKE
J. LEITNER
M. ROOS
Y. N. SRIVASTAVA
G. H. STAFFORD
S. C. C. TING
B. ZUMINO
This volume is dedicated to Professor Victor F. Weisskopf on the occasion of his sixtieth
birthday.
It is a token of gratitude and affection, from the participants of the international courses,
for the enthusiasm and intellectual atmosphere with which he imbued the Erice School
from its very beginning.
Hadrons
and Their Interactions
Current and Field Algebra, Soft Pions,
Supermultiplets, and Related Topics
1967 International School of Physics "Ettore Majorana'
a MPI-NATO Advanced Study Institute
Sponsored by CERN and the Weitzmann Institute of Science
Er ice, July 1-14
EDITOR
A. ZICHICHI
1968
®
ACADEMIC PRESS NEW YORK AND LONDON
COPYRIGHT © 1968, BY ACADEMIC PRESS, INC.
ALL RIGHTS RESERVED.
NO PART OF THIS BOOK MAY BE REPRODUCED IN ANY FORM,
BY PHOTOSTAT, MICROFILM, OR ANY OTHER MEANS, WITHOUT
WRITTEN PERMISSION FROM THE PUBLISHERS.
ACADEMIC PRESS, INC.
Ill Fifth Avenue, New York, New York 10003
United Kingdom Edition published by
ACADEMIC PRESS, INC. (LONDON) LTD.
Berkeley Square House, London W.l
LIBRARY OF CONGRESS CATALOG CARD NUMBER: 68-21734
PRINTED IN THE UNITED STATES OF AMERICA
FOREWORD
During two weeks in July 1967, 128 physicists from thirty four countries met in
Erice to attend the fifth course of the International School of Physics "Ettore Majorana,"
the proceedings of which are contained in this book.
The countries represented at the School were: Algeria, Austria, Australia, Belgium,
Brazil, Canada, China, Czechoslovakia, Denmark, Federal Republic of Germany, Finland,
France, Greece, Hungary, India, Israel, Iraq, Italy, Japan, Mexico, Netherlands, New
Zealand, Norway, Pakistan, Poland, Portugal, Rumania, Spain, Sudan, Sweden, Switzer-
land, United Kingdom, United States and Yugoslavia.
The School was sponsored by the European Organization for Nuclear Research
(CERN), the Italian Ministry of Public Education (MPI), the North Atlantic Treaty
Organization (NATO) and the Weizmann Institute of Science.
The programme of the School was influenced by the successes of Current and Field
Algebras, Soft Pion Techniques and Chiral Symmetries in the interpretation of Elemen-
tary Particle Physics. All these aspects of our present-day problems in Advanced Physics,
together with some related experimental investigations, were taught and discussed in
Erice. I hope the reader will enjoy the book as much as the students enjoyed attending
the lectures and the discussions. Thanks to the work of the scientific secretaries the
discussions have been reproduced as faithfully as possible.
At various stages of my work I enjoyed the collaboration of many friends whose
contributions have been extremely important for the School and are highly appreciated.
I would like to thank most warmly: Dr. T. Massam who acted as Deputy Director and
Administrator of the School; and Drs. L. Maiani and G. Preparata for their excellent
work as Scientific Secretaries. A final word of acknowledgement to all those who, in
Erice and Geneva, helped me on so many occasions and to whom I feel much indebted.
Geneva A. Zichichi
April 1968
Vll
OPENING CEREMONY
Alla cerimonia inaugurale di apertura del corso, ehe ha
avuto luogo nel salone dell'Albergo Jolly in ERICE, domenica
2 Luglio, hanno partecipato: 1'Onorevole Nino Montanti, De-
putato al Parlamento, 1'Onorevole Vincenzo Occhipinti, in
rappresentanza dell'Assemblea Regionale Siciliana, S.E. il
Dr. G. Napoletano, Prefetto di Trapani, il Chiarissimo Pro-
fessore Alessandro Alberigi dei Conti Quaranta, in rappresen-
tanza del Ministro della Pubblica Istruzione Onorevole Pro-
fessor Luigi Gui, S.E. Mons. Francesco Ricceri, Vescovo di
Trapani, il Professor Corrado de Rosa, Présidente della Pro-
vincia di Trapani, il Présidente della Federazione Industria-
li Siciliani, Avvocato Gaetano Messina, il Sindaco di Trapa-
ni,Prof.A. Calcara, il Sindaco di ERICE, Dr. A. Sinatra ed
altre Autorité civili e militari.
Prof. A. ZICHICHI;
Eccellenze, Onorevoli, Signore e Signori,
ê per me motivo di particolare gioia e fors'anche di immo-
desta soddisfazione dedicare quest1anno la cerimonia d1apertu-
ra del quinto corso della Scuola Internazionale di Fisica
"Ettore Majorana" al récente annunzio della approvazione, da
parte della Regione Siciliana, di una Legge ehe permetterà al-
la nostra Scuola di avere in ERICE una sede stabile ed un fi-
nanziamento annuo inteso a potenziare l'attività della Scuola
stessa.
Vorrei cogliere questa occasione per mettere in evidenza
il contributo ehe gli uomini politici locali hanno dato a que-
sta iniziativa. Ï1 fatto di maggiore rilievo ê indubbiamen-
te 1'unanimité di consensi con cui tutti i raggruppamenti po-
litici hanno approvato quei provvedimenti adottati a favore
della Scuola, sia in sede regionale, ehe in sede provinciale
e comunale.
Mancherei perô ad un preciso dovere di riconoscimento se
non ricordassi, oggi, in questa lieta circostanza, ehe il pri-
mo prowedimento a favore della Scuola é stato preso dalla
Provincia di Trapani con un contributo ehe permise allora, nel
196 3, quando ancora mancavano gli appoggi della Regione, della
NATO e di tanti altri Enti, di dare vita al primo Corso Inter-
nazionale di Fisica. Da allora la Scuola ha già organizzato
in ERICE: cinque Corsi Internazionali di Fisica, tre Corsi Na-
zionali di Orientamento Preuniversitario ed un Convegno per di-
scutere i problemi di comune intéresse tra Fisica Applicata e
Industria.
1
OPENING CEREMONY
E' per questo motivo ehe desidero adesso ringraziare vi-
vamente tutti i Consiglieri della Provincia di Trapani ehe
nel 1963 approvarono all'unanimità quel provvedimento, e ri-
volgere al Professor Corrado De Rosa/ Présidente della Provin-
cia, una particolare espressione di gratitudine per I'enerqia
e per l'entusiasmo ehe in quell1occasione voile dedicare alia
Scuola di ERICE.
In sede regionale la nostra iniziativa veniva presa a
cuore con vivo intéresse dal nostro concittadino Onorevole
Vincenzo Occhipinti ehe riusciva a fare approvare dall'Assem-
blea Regionale la Legge-Occhipinti a favore della nostra Scuo-
la. Desidero pertanto esprimere ai rappresentanti di tutti
i partiti politici della Commissione Pubblica Istruzione, un
vivo ringraziamento per questa loro sensibilité ai problemi
dello sviluppo culturale della Sicilia e sono sicuro di in-
terpretare il desiderio di tutti, colleghi, student! e docen-
ti ehe hanno preso parte alle varie attività nazionali ed in-
ternazionali della Scuola di ERICE, nel rivolgere ail'Onore-
vole Occhipinti i sensi di una profonda gratitudine per quel-
lo ehe lui ha saputo realizzare.
In campo nazionale 1'attività della Scuola é stata sotto
gli auspici del Ministero della Pubblica Istruzione ehe ha
contribuito al finanziamento sia dei corsi nazionali ehe di
quelli internazionali: ê quindi per me doveroso rivolgere al
Ministro della Pubblica Istruzione Onorevole Professor Luigi
Gui un vivo ringraziamento per l'intéresse e per l'appoggio
costante ehe ha voluto dedicare aile nostre attività.
Oggi purtroppo ë assente uno tra i maggiori sostenitori
della nostra Scuola: S.E. l'Onorevole Bernardo Mattarella ehe
ha appoggiato a tutti i livelli, sia in campo regionale ehe
nazionale, 1'iniziativa ERICINA. Del Suo validissimo appog-
gio gli siamo tutti estremamente riconoscenti.
In tante occasioni gli Onorevoli Mattarella ed Occhipin-
ti mi hanno manifestato le loro vive preoccupazioni per i
problemi culturali della nostra Isola ed in particolare della
nostra Provincia. La Scuola di ERICE e certamente una rea-
lizzazione valida di quel vasto programma ehe tanto sta a
cuore sia ail'Onorevole Mattarella ehe allOnorevole Occhipin-
ti, di quel programma cioé ehe ha corne obiettivo la soluzione
di quei problemi i quali fanno oggi, della nostra Provincia,
non solo dal punto di vista industriale e sociale, ma anche
da quello culturale, una délie zone più depresse della Sici-
lia.
Vorrei, con sentiment! di affettuosa amieizia, ricordare
il valido contributo di costante incoraggiamento ehe un grup-
po di carissimi amici non hanno mai cessato di procurarmi.
Purtroppo il tempo mi impedisce di poterli citare tutti, ma
debbo fare un'eccezione per alcuni di essi: il Présidente
della Federazione degli Industriali Siciliani Avvocato Gaeta-
2
HADRONS AND THEIR INTERACTIONS
tano Messina, Monsignor Salvatore Cassisa Direttore Ammini-
strativo délia Diocesi, il Professor Salvatore Giurlanda As-
sessore alla Provincia. A tutti vadano i nostri più affet-
tuosi e grati sentimenti di amicizia.
Desidererei, infine, ringraziare quanti, Autorité poli-
tiche e scientifiche, hanno voluto inviare la loro adesione
e lfespressione della loro simpatia per questa wanifestazio-
ne: il Présidente del Consiglio, S.E. l'Onorevole Professo-
re Aldo Moro, il Ministro della Pubblica Istruzione S.E.
l'Onorevole Professor Luigi Gui, il Ministro dellfIndustria
e Commercio S.E. l'Onorevole Giulio Andreotti, il Ministro
della Ricerca Scientifica e Tecnologica S.E. il Senatore
Leopoldo Rubinacci, il Ministro dell'Agricultura e Foreste
S.E. l'Onorevole Professor Franco Restivo, il Segretario Ge-
nerale della NATO S.E. 1fAmbasciatore Manlio Brosio, il Pré-
sidente dell1Assemblea Regionale Siciliana Onorevole Rosario
Lanza, e il Rappresentante Permanente d'Italia presso le Or-
ganizzazioni Internazionali di Ginevra S.E. I1Ambasciatore
Conte Giusto Giusti del Giardino.
Mi sia permesso adesso di dire poche parole sul corso.
Quest1anno partecipano alia Scuola circa centoventi fisici
provenienti da settantadue laboratori di trentaquattro Nazio-
ni. Due partecipanti purtroppo non sono potuti venire a cau-
sa delle ultime incresciose complicazioni internazionali.
Le Nazioni rappresentate in questa Scuola sono: Algeria,
Austria, Australia, Belgio, Brasile, Canada, Cecoslovacchia,
Cina, Danimarca, Finlandia, Francia, Giappone, Gran Bretagna,
Grecia, India, Israele, Irak, Italia, Messico, Nuova Zelanda,
Norvegia, Olanda, Pakistan, Polonia, Portogallo, Romania,
Repubblica Federale Tedesca, Spagna, Stati Uniti, Svezia,
Svizzera, Sudan, Ungheria e Yugoslavia.
Le finalità del corso sono ben note a tutti in quanto
questa Scuola ha una caratteristica ben précisa: ogni anno
si passano in rassegna i risultati più attuali nel campo del-
la fisica delle particelle cosiddette elementari. La fisica
delle particelle elementari rappresenta la parte più fondamen-
tale della ricerca nel microcosmo e si trova oggi, in una
fase di estrema produttività, forse paragonabile al periodo
degli anni trenta in cui furono realizzate quelle scoperte ehe
portarono alia trasformazione del nostro attuale mondo, cosid-
detto "moderno".
II corso si articolerà in trenta lezioni, dieci seminari,
trenta discussion! ed i professori del corso sono illustri
fisici ehe provengono da tutte le parti del mondo.
Adesso io desidererei invitare l'Avvocato Sinatra, Sinda-
co di ERICE, a rivolgere a tutti i partecipanti un saluto a
nome della città di ERICE,
3
OPENING CEREMONY
Aw. to A, SINATRA - Sindaco di ERICE.
Eccellenze, Onorevoli, Autorité, Signore e Signori,
in occasione dell1inaugurazione del quinto corso internazionale
di Fisica della Scuola "Ettore Majorana", mi sia permesso di
porgere il piû caloroso ed affettuoso saluto da parte dell'Am-
ministrazione Comunale di ERICE e della Città stessa ehe io
ho l'onore di rappresentare·
Inutile dirvi ehe il comune di ERICE guarda alia Scuola
di Fisica "Ettore Majorana" come a un1iniziativa seria^concre-
ta, ehe puö avère sviluppi notevoli e ehe puö portare al co-
mune di ERICE notevoli benefici. Ed oggi in guesta occasio-
ne, in occasione della realizzazione di quella ehe é la Scuo-
la da parte della Regione Siciliana il Comune di ERICE espri-
f
me il suo grazie al Professor Antonino Zichichi ehe con spiri-
to di abnegazione e volontà non comune, ha voluto da buon si-
ciliano ehe sorgesse questa Scuola, e ehe, malgrado moltepli-
ci difficoltà, é riuscito oggi a realizzare qualcosa di mera-
viglioso non solo per ERICE ma anche per la Provincia di Tra-
pani e per la Sicilia tutta. A questo grazie ehe va rivolto
al Professore Antonino Zichichi, io debbo associare un altro
caloroso grazie ail'Onorevole Occhipinti ehe si é adoperato
da buon trapanese alla realizzazione di questa Scuola, intuen-
do quali erano le possibilità ehe essa poteva dare non solo a
ERICE ma anche alla Provincia di Trapani. In questo grazie
accomuno anche altre personality : Sua Eccellenza il Vescovo
di Trapani, il Présidente della Provincia, il Sindaco di Tra-
pani, il Présidente dell'Azienda Turismoeil Présidente della
Camera di Commercio.
Io penso ehe con la realizzazione di questa Scuola si puô
finalmente guardare al futuro con vivo interesse poichè questa
Scuola proietterà ERICE in campo internazionale, sia per le
personalità ehe la frequentano, sia per gli uomini di studi
ehe in essa trovano la possibilità di dibattere i loro pro-
blem!. In ERICE scienza ed arte si incontrano: voi avete
qui la possibility di dedicarvi ai vostri problemi scientifi-
ci in un luogo forse unico al mondo, meraviglioso, ehe invita
alla contemplazione e allô studio. Mi permetto perciô di
formulare un augurio: ehe voi portiate nelle vostre città,
nei vostri Paesi, il ricordo di questo magnifico Centro, ne
parliate ad altri e quindi in questo senso vi rendiate utili
alla città di ERICE, realizzando cosï un incontro anche tra
scienza e turismo!
Ringrazio ancora una volta a nome dell"Amministrazione
Comunale tutte le Autorità, auguro ai vostri lavori ottimo
svolgimento e vi annuncio ehe il Comune sta già svolgendo la
sua azione affinchè questa Scuola possa avère le sue basi con-
crete, si possa cioé incominciare la costruzione della sede ed
avère i fondi per il suo funzionamento.
E con questo spirito, con questi sentiment!, io vi la-
scio, augurandovi ancora una volta buon lavoro e ripetendovi
ancora una volta: mille grazie a nome della città di ERICE!
4
HADRONS AND THEIR INTERACTIONS
Prof, C. DE ROSA - Présidente délia Provincia di Trapani.
Eccellenze, Autorita, Signori studiosi convenuti,
sono particolarmente lieto di essere stato chiamato dall*il-
lustre Professor Zichichi a dare un saluto, poichè questo
mi offre la possibilità di riprendere un motivo al quale Egli
ha voluto tanto squisitamente accennare. Nella sua intro-
duzione infatti, il Professor Zichichi ha detto ehe i prov-
f
vedimenti e le deliberazioni dei vari Enti a favore della
Scuola "E. Majorana" sono stati adottati all'unanimità e pen-
so ehe questo sia il migliore attestato di riconoscimento e
di augurio da parte di tutta la popolazione della Provincia
di Trapani,
II Professor Zichichi mi permetterà ehe io aggiunga un
riconoscimento ed un apprezzamento a quanto già espresso dal
Signor Sindaco di ERICE per avere fatto di questa ERICE, ric-
ca di tradizioni antiche, anche un centro di studi fisici ad
alto livello nazionale ed internazionale; il ché é motivo
per noi di viva e sentita soddisfazione. Debbo anche ringra-
ziare l'Onorevole Occhipinti per l1opera da lui svolta a favo-
re della Scuola e per avere portato oggi qui, la presenza vi-
va della Regione Siciliana, la quale ha creato le premesse al
potenziamento della Scuola affinché essa abbia le sue strut-
ture scientifiche, la possibility di ospitare i partecipanti
ai corsi e di potenziare i corsi stessi.
Con questi sentimenti io formulo al Professor Zichichi
f
e a tutti gli illustri docenti ehe frequentano il corso il
migliore augurio di buon lavoro e lfassicurazione della più
sentita solidarietà da parte dell'Ente ehe ho l'onore di rap-
presentare·
On,le V, OCCHIPINTI - Présidente della Commissione Finanze
dell'Assemblea Regionale Siciliana. (In Rappresentanza del-
l'Assemblea Regionale Siciliana.)
Eccellenze, Autorità, Signore e Signori,
desidero portare a nome dell'Assemblea Regionale Siciliana,
ehe me ne ha dato espresso incarico attraverso il suo prési-
dente Onorevole Lanza, e mio personale 1'augurio più fervido
ed il saluto più cordiale a tutti i partecipanti al quinto
corso internazionale di Fisica "Ettore Majorana".
Ringrazio poi tutti gli amici ed in particolare il
Professor Zichichi per aver voluto sottolineare il mio nome
nella legge ehe ehe ha consentito alla Scuola di Fisica "Et-
tore Majorana" di passare dalla fase pionieristica ad una
fase di assestamento la quale consentira alla Scuola di sta-
bilizzarsi e di creare prospettive nuove e miqliori per il
suo funzionamento, per lTavvenire della cultura, per il buon
nome anche turistico di ERICE. Sono tutti argomenti ehe
confluiscono e ehe hanno determinato certamente l'approvazio-
ne della legge all'Assemblea Regionale Siciliana.
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