Электрослабое и сильное взаимодействия

ЭЛЕКТРОСЛАБОЕ И СИЛЬНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ [c.973]

Ядерная физика занимает особое положение в физической науке. Это область исследований, которая уже давно вышла на инженерный уровень развития и которая оказала колоссальное влияние на всю современную цивилизацию, породив как небывалые надежды, так и заметные опасения. Но, как это ни удивительно, несмотря на столь развитый прикладной уровень, теоретический фундамент ядерной физики был создан лишь совсем недавно. Долгое время природа ядерных взаимодействий как сильных, так и слабых оставалась загадкой для теоретиков. Создание кварковых моделей адронов и построение калибровочных теорий электрослабого и сильного взаимодействий (квантовой хромодинамики) наконец позволило решить эту проблему, многие десятилетия бывшую неразрешимой. Ядерная физика вступила в период второй молодости. Возникновение новых концепций в теории элементарных частиц поставило задачу увязки полуфеноменологических ядерных моделей с квантовой хромодинамикой. И хотя с позиций физики элементарных частиц область энергий, характерная для ядерной физики, невелика, оказалось, что физика ядер способна еще многое сообщить [c.5]

Дальнейшее развитие калибровочных теорий элементарных частиц привело к созданию моделей великого объединения, описывающих единым образом электрослабые и сильные взаимодействия. [c.5]

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ <электронно-фононное — взаимодействие носителей заряда в твердых телах с колебаниями кристаллической решетки электрослабое—объединенная калибровочная теория электромагнитного и слабого взаимодействий) ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ фундаментальные — четыре взаимодействия, лежащие в основе всех природных процессов сильное, электромагнитное, слабое и гравитационное ВОЗБУЖДЕНИЕ [—вывод системы из состояния устойчивого равновесия колебаний <—воздействие на систему, приводящее к возникновению в ней колебаний параметрическое — возбуждение колебаний путем периодического изменения некоторых параметров колебательной системы)] [c.226]

ГРАВИТАЦИОННОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ элементарных частиц — тип фундам. взаимодействий (наряду с сильным, эл.-магн. и слабым), к-рый характеризуется участием гравитац. поля (поля тяготении) в процессах взаимодействия. По совр. представлениям, любое взаимодействие частиц осуществляется путём обмена между ними виртуальными (или реальными) частицами — переносчиками взаимодействия. Так, переносчиком эл.-магн. взаимодействия является квант эл.-магн. ноля — фотон, переносчиком слабого взаимодействия в совр. объединённой теории электрослабого взаимодействия — промежуточные векторные бозоны.. Предполагается, что сильное взаимодействие переносят глюоны, склеивающие кварка внутри адронов. Для [c.524]

Стандартная модель синтезирует современные представления обо всех элементарных частицах и их взаимодействиях — сильном, электромагнитном и слабом . Она основана на совокупности экспериментальных данных и на их интерпретации, даваемой теорией электрослабого взаимодействия и квантовой хромодинамикой. [c.193]

Электрослабому взаимодействию соответствует симметрия 31/(2) х 1/(1), объединяющая симметрии слабого и электромагнитного взаимодействий, сильному взаимодействию соответствует симметрия 31/(3). [c.210]

Симметрия между кварками и лептонами. На опыте было замечено, что существует С. между электрослабым взаимодействием кварков и лептонов. Эта С. служит одним из оснований для поисков единой теории слабого, эл.-магн. и сильного вз-ствий ( великого объединения ). [c.682]

На более глубоком уровне выяснилось, что элементарные частицы, участвующие в сильных взаимодействиях, состоят из более фундам. частиц — кварков. Материя представилась в совр. физике лептонами и кварками (частицами с полуцелым спином) и квантами полей (фотонами, векторными бозонами, глюонами и гипотетич. гравитонами), обладающими целым спином и осуществляющими четыре типа фундам. взаимодействий. В квантовой теории поля уже на ранних стадиях ее развития выяснилась связь между свойствами частиц (значениями спинов) и квантовыми законами их движения. Построение калибровочных теорий электрослабых и сильных взаимодействий впервые в явной форме обнаружило связи между уравнениями движения фундам. частиц и их взаимодействиями. [c.67]

Слабое взаимодействие ответственно за распады адронов и лептонов, стабильных относительно сильного и электромагнитного взаимодействий. Эффективный радиус слабого взаимодействия не превышает 10 см. Поэтому на больших расстояниях оно существенно слабее электромагнитного, которое, в свою очередь, до расстояний порядка 10- см слабее сильного взаимодействия. На расстояниях, меньших 10- см, слабые и электромагнитные взаимодействия, как выяснилось в последнее время, образуют единое электрослабое взаимодействие. Возможно, что не только слабое и электромагнитное взаимодействия имеют единую природу, но и остальные виды взаимодействия представляют собой ггроявление некоторого единого фундаментального взаимодействия. Свидетельством единой природы слабых, электромагнитных и сильных взаимодействий могло бы быть экспериментальное доказательство нестабильности протона. [c.970]

Объединит, тенденции, характерные для совр. этапа развития физики, служат дальнейшей конкретизации физ. представлений о М. и д. Смыкание физики элементарных частиц и космологии в модели горячей Вселенной (Большого взрыва) приводит к введению в физику идеи развития. Четыре вида взаимодействия (зл,-магнитное, гравитационное, сильное и слабое), теории к-рых раньше строились независимо друг от друга, теперь начинают рассматриваться в единстве. На основе представления о калибровочной симметрии (см. Калибровочная инвариантность) уже удалось построить и экспериментально подтвердить объединённую теорию эл.-магн. и слабого взаимодействий, рассматриваемых в ней как проявления единого электрослабого взаимодействия. Создание калибровочной теории сильного взаимодействия квантовой хромодинамики) вызвало к жизни програм.мы построения единой калибровочной теории эл.-магн., слабого и сильного взаимодействий (великое объединение взаимодействий) и единой теории всех четырёх видов взаимодействий (см. Супергравитация). Реализация этих программ приводит к значит, увеличению числа могущих существовать элементарных частиц, увеличению размерности пространства-времени, значительно услон няя и развивая физ. представления о М. и д. [c.67]

Реноригрупновые ф-лы вида (4) для эфф. констант связи Электрослабого взаимодейстеия и сильного взаимодействия явились исходным материалом при формулировке гипотезы великого объединения взаимодействий. Матем. аппарат великого объединения основан на системе связанных дифференц. ур-ний для неск. эфф. констант связи, являющейся обобщением ур-ния (3). [c.340]

Развитие физики атома, атомного ядра и элементарных частиц потребовало введения ряда новых Ф. ф. к. Ридбер-га постоянной для бесконечной массы атомного ядра R , определяющей атомные спектры танкой структуры по-сто.чнной а, характеризующей эффекты квантовой электродинамики и тонкую структуру атомных спектров магнитных моментов электрона и протона и р константы Ферми Ср и угла ВайнберГа 0w, характеризующих эффекты слабого взаимодействия, массы промежуточных Z -и W-бозонов mz и являющихся переносчиками слабого взаимодействия, и т. д. Развитие физики сильных взаимодействий на основе кварковой модели составных адронов и квантовой хромодинамики, несомненно, приведёт к новым Ф. ф. к. С др. стороны, имеется тенденция к построению единой теории всех фундам. взаимодействий (эл.-магн., слабого, сильного и гравитационного, см. Великое объединение), что позволило бы уменьшить число независимых Ф. ф. к. Так, уже создана единая теория электрослабых взаимодействий (т. н. стандартная модель Вайнберга—Салама — 1лэшоу), в результате чего константа Ферми Ср перестаёт быть независимой и выражается через константы /г, а, 9w и mw [c.381]

В гл. 10 мы кратко упомянули о механизме Хиггса в связи с появлением масс у тяжелых бозопов электрослабой теории. Открытие и и соответствие их масс предсказанным было доказательством основных положений электрослабой теории и сильным аргументом в пользу гипотезы о существовании ноля бозонов Хиггса, взаимодействие с которым приводит к появлению масс и И. Последовательное развитие электрослабой теории привело к предположению, что массы кварков и лентонов также должны быть обусловлены взаимодействием с нолем Хиггса. [c.196]

Существуют теоретич. основания для гипотезы о том, что закон сохранения Л. 3. явл. приближённым и, в частности, возможны взаимные переходы нейтрино разл. типов друг в друга (т. н. осцилляции нейтрино). В ряде вариантов строящейся единой теории поля (в т. н. великом объединении ), основой для к-рых служит симметрия между лептонами и кварками в электрослабом вз-ствии (см. Слабое взаимодействие), предсказывается возможность взаимных переходов кварков в лептоны (так, два кварка могут превращаться с сохранением электрич. заряда в антикварк и антилептон). Такие переходы сопровождались бы нарушением как лептонного, так и барионного заряда и приводили бы к нестабильности протона (напр., к распаду р —е - -.тхО). С. с. Герштейн. ЛЕПТОНЫ, класс элем, ч-ц, не обладающих сильным взаимодействием. К Л. относятся эл-н, мюон, нейтрино, открытый в 1975 тяжёлый лептон и соответствующие им античастицы. Все Л. имеют спин /д, т. е. явл. фермионами. Назв. Л. (от греч. 1ер1бз — тонкий, лёгкий) исторически было связано с тем, что массы известных до 1975 Л. меньше масс всех др. ч-ц (кроме фотона). Таблицу Л. см. в ст. Элементарные частицы. [c.346]

Особая выделенность В. и, связана с тем, что они играют фундам. ро.пь в совр. теории элементарных частиц, выступая в качестве калибровочных полей, обеспечивающих калибровочную симметрию теории. Таковы, наир., >л.-маги, поле, глюонное поле (см. Квантовая хромодипамика), поле промежуточных векторных боаонов (см. Электрослабое взаимодействие). Соответствующие им векторные части] ы (фотон, глюоны, промежуточные бозоны) служат переносчиками электромагнитного, сильного и слабого взаииодействи11. [c.251]

Примерами теорий с неск. 3. являются калибровочная теория электрослабого взаимодействия (ЭСВ), основанная на калибровочной группе 5i7 (2)X/7(1), и калибровочная теория сильного вааимодействия — квантовая хромодинамика (КХД), основанная на калибровочной группе цветовой симметрии 5J7(3) . В теории ЭСВ имеются две константы, связь между к рымн характеризуется параметром теории sin [c.53]

Успехи физики элементарных частиц при больших энергиях позволи.ли приступить к исследованию процессов, имевших место в самои начале расширения Вселенной, Согласно теории, при r>10i К вещество состояло в основном из кварков. При 10 К вещество содержало большое кол-во нромож точных бозонов — частиц, осуществляющих единое злектросла-бое взаимодействие.. При ещё больших темн-рах (7 10- Ii) происходили процессы, к-рые, вероятно, обусловили само существование вещества в сегодняшней Вселенной. При Г>10 К во Вселенной имелось большое число очень массивных т. п. X- и Y-бозонов, осуществляющих единое сильное и электрослабое взаимодействие (СдЧ. Великое объединение, Суперсимметрия). С участием этих частиц кварки могут превращаться в лептоны и обратно, В это время кол-во частиц и античастиц каждого сорта было, вероятно, совершенно одинаковым. Когда те.мп-ра расширяющейся Вселенной стала ниже 10 К, X- и Y-бозоны и их античастицы начали распадаться, причём их распад происходил по-разному. В результате распада образовалось несколько больше частиц, чем античастиц. Это привело в конце концов к тому, что во Вселенной при Т 10 К возник небольшой избыток ( 10 ) барионов над антибарионами. Этот избыток барионов и привёл к существованию небольшой примеси обычного вещества в море лёгких частиц (при jT<10 К), и из этого вещества сформировались позднее все небесные тела. [c.479]

С др. стороны, ОСЕ. принцип совр. калибровочных теорий фундам. взаимодействий природы (напр., сильного и электрослабого), заключающийся в том, что в качестве источников калибровочных полей — переносчиков взаимодействия — выступают определённые сохраняющиеся величины, играюпще тем самым роль зарядов , может быть реализован только при наличии вполне определённых локальных С. Существование такого рода С. однозначно определяет ур-ния, описывающие поведение калибровочных полей. Т. о., симметрия взаимодействий в атом случае полностью определяет их динамику. Подобный подход может быть использован и в теории гравитации. Поэтому соображения о С. взаимодействий лежат в основе попыток построения единой теории всех сил природы (см. Великое объединение). [c.506]

СУПЕРОБЪЕДИНЁНИЕ — объединение сильного, эл,-матн., слабого и, возможно, гравитац. взаимодействий в рамках теории суперсимметрии. Стандартная модель великого обьединени.ч, включающая в себя единую теорию электрослабого взаимодействия с энергетич. шкалой 100ГэВ и квантовую хромодинамику, подтверждена опытом во всех своих предсказаниях. При переходе к теории С. возникает шкала существенно др. порядка (10 ГэВ). Это ведёт к т. н. проблеме иерархии, т. с. трудностям в сосуществовании столь разных шкал. Масса скалярных Хиггса бозонов в стандартной модели должна быть порядка (10 —10 ) ГэВ. Такое значение массы трудно по- [c.23]

После инфляции плотность всех частиц, включая барионы, оказывается экспоненциально малой. Это означает, что мы не можем, как раньше, предполагать, что наблюдаемый сейчас избыток барионов над антибарионами существовал с самого начала. Необходимо предположить, что барионы появились после инфляции за счет механизмов, основанных на знаменитой идее Сахарова. Но изучение этого вопроса Кузьминым, Рубаковым и Шапошниковым показало, что непертурбативные процессы, идущие в ранней Вселенной до фазового перехода, в теории электрослабых взаимодействий обычно приводят к выгоранию барионной асимметрии, образовавшейся сразу после конца инфляции. Один из способов решить эту проблему — изучить возможность рождения барионной асимметрии за счет неравновесных процессов, которые могли осуществляться, если фазовый переход в теории электрослабых взаимодействий был сильно первого рода. [c.390]

Теория великого объединения должна включать симметрию, охватывающую как симметрию электрослабого взаимодействия, так и симметрию сильного Другими словами, ТВО должна содержать некоторую симметрию кварков и лентонов, благодаря которой они входят в состав одних и тех же супермультинлетов. Эта симметрия, точная при энергии объединения, в доступной пам области сильно нарушена. И все же она должна перемешивать кварки и лептоны в их взаимодействиях с полем Х-бозопов, что делало бы возможным превращение кварков в лептоны и приводило бы к распаду протонов с образованием лептонов. Очевидно, что в этом случае не сохранялся бы не только барионный заряд Б, но и общий лен-тонный заряд Ь. [c.210]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...