ОБЪЕДИНЕНИЕ СЛАБОГО И ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ

ОБЪЕДИНЕНИЕ СЛАБОГО И ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ [c.170]

В объединенной калибровочной теории слабых и электромагнитных взаимодействий принимаются следуюш,ие исходные допущения [c.428]

Общая калибровочная природа всех трех взаимодействий, описание которых отличается только выбором группы симметрии (и некоторыми дополнительными идеями), позволяет надеяться на создание теории, обобщающей сильное, слабое и электромагнитное взаимодействия. Эта теория (ее назвали великим объединением) должна быть связана с более широкой группой симметрии, чем рассмотренные выше. В настоящее время имеется ряд указаний на то, что такой группой является группа SU (5). В эту группу на равных правах входят как кварки, так и лептоны, между которыми становятся возможными переходы. Другими словами, соответствующая теория приводит к возможности нарушения законов сохранения лептонного и барионного зарядов. В частности, для времени жизни протона теория дает оценку 10 —10 лет, которая не противоречит последней экспериментальной оценке Тр>3 10 лет . [c.370]

Весьма серьезные успехи достигнуты на пути великого объединения электромагнитного, слабого и сильного взаимодействий. Все подобные схемы предсказывают нестабильность протона, хотя и чрезвычайно слабую [c.521]

На третьем уровне теория слабых взаимодействий объединяется с теорией электромагнитных взаимодействий (С. Вайнберг и А. Са-лам, 1967). В этой объединенной теории принимается глубокая фундаментальная гипотеза калибровочной инвариантности. [c.427]

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]

Именно на стыке теории поля и теории сверхпроводимости Д. А. Киржниц вместе со своим учеником А. Д. Линде построил модель космологического фазового перехода в ранней Вселенной. С учетом последних достижений теории элементарных частиц и объединения слабых, электромагнитных и сильных взаимодействий картина фазовых переходов послужила истоком инфляционной космологии, теории космических струн и др. и стала необходимым элементом наших представлений о Вселенной. За пионерские работы в этой области Д. А. Киржниц и А. Д. Линде были удостоены премии им. М. В. Ломоносова АН СССР за 1978 г. [c.7]

Успех теории, объединяющей электромагнитное и слабое взаимодействия, вдохновляет физиков на создание теории, которая включала бы еще и сильное взаимодействие (великое объединение). В настоящее время имеются основания считать, что такая теория будет построена. [c.371]

В заключение всей главы об элементарных частицах отметим, что существует заманчивая идея объединить в единую калибровочную теорию три взаимодействия — сильное, электромагнитное и слабое, так, чтобы все различие между ними было обусловлено спонтанным нарушением симметрии вакуума. Предпосылкой к такому объединению служит глубокое сходство основных элементарных частиц и элементарных узлов всех теорий — в каждой теории элементарный узел содержит две фермионные линии и одну векторную бозонную. Проведение этой идеи в жизнь наталкивается на очень серьезные трудности, как математические, так и физические. Основная физическая трудность состоит в неизбежном появлении многих лишних частиц, не укладывающихся в совокупность имеющихся опытных данных. Эти лишние частицы, как правило, могут иметь массы, намного превышающие массы известных частиц. [c.429]

Первым после работ Максвелла (и пока единственным) успешным шагом на пути объединения основных взаимодействий стало создание единой теории электромагнитных и слабых взаимодействий, называемой для краткости теорией электрослабых взаимодействий . Справедливость этой теории доказана экснериментальным подтверждением ее ключевых предсказаний. [c.171]

Четыре типа взаимодействий между частицами реализуются путем обмена квантами, которые в случае спонтанного нарушения симметрии являются массивными, причем взаимодействие между нуклонами есть вторичное проявление сильного взаимодействия внутри нуклонов. Электромагнитное и слабое взаимодействия — это два проявления единого взаимодействия, называемого электро-слабым. Гравитация создает трудности на пути дальнейшего объединения всех взаимодействий, однако теории суперсимметрии позволяют включить и ее, достигая полного объединения при экстремально больших энергиях. [c.49]

Объединение электромагнитного и слабого взаимодействий, электрослабое взаимодействие [c.69]

Масштабом же объединения электромагнитного и слабого взаимодействий является масштаб масс, как было показано в единой теории. [c.69]

Если магнитные монополи не существуют, то это не поставит под сомнение ни квантовую хромодинамику, в которой они не фигурируют, ни объединение электромагнитных и слабых взаимодействий. [c.75]

Создание 8и (2) X О (1) теории слабых взаимодействий. Объединение электромагнитных и слабых взаимодействий (Салам и Вайнберг). [c.312]

Демократический принцип объединения слабого и электромагнитного взаимодействий требует, чтобы участвующие в этих взаимодействиях частицы были собраны в две группы (два мультиплета). Один из них должен включать в себя лентоны (электрон, мюон, нейтрино и соответствующие античастицы) — легкие частицы со спином 1/2, не участвующие в сильном взаимодействии. Другой должен объединять промежуточные векторные частицы (фотон, Ж-мезоны), переносящие взаимодействие между лепто-нами. [c.189]

Теория Великого объединения. Такое название получила теория, объединяющая сильное, слабое и электромагнитное взаимодействия, и для ее разработки потребовались не сумасшедшие идеи, как ожидали классики, а всего лишь ремесленная разработка дегалей калибровочных теорий [106]. Некоторые выводы теории Великого объединения ВО) имеют для будущего Вселенной глобальное значение. [c.215]

Согласно ТВО, объединение сильного, слабого и электромагнитного взаимодействий наступает при энергиях взаимодействия порядка 10 ГэВ. Константа объединенного взаимодействия примерно равна 1/40, частица-переносчик—лептокварк—имеет массу порядка 10 -f-10 ГэВ ( 10 г). В ТВО единым об- [c.215]

В физике элементарных частиц состоянием со спонтанно нарушенной симметрией считается вакуум. В современной теории вакуум — не пустота, а состояние квантовой материи с наинизшей плотностью энергии. В упомянутых в 1, п. 7 объединенной теории слабых и электромагнитных взаимодействий и в единой кварк-глюонной теории сильных взаимодействий спонтанное нарушение вакуума является одним из краеугольных камней. В этих теориях исходные уравнения для этой квантовой материи обладают существенно более высокой симметрией, чем вакуумное решение. Спонтанное нарушение симметрии вакуума является довольно сильным и имеет место для всех типов взаимодействий. Даже различие интенсивности сильных и электромагнитных взаимодействий получается как эффект спонтанного нарушения. Тем не менее, как будет видно ниже, особенно в 7, п. 4, остатки этих исходных или, как их часто называют, высших симметрий убедительно проявляются во многих аспектах. На основе высших симметрий было сделано много оправдавшихся фундаментальных предсказаний (существование й -бариона ( 4, п. 5), спектр шармония ( 7, п. 5), существование слабых нейтральных токов и т. д.). Поэтому гипотеза о спонтанном нарушении симметрии вакуума пользуется всеобщим признанием, даже несмотря на то, что ее сколько-нибудь последовательная количественная трактовка до сих пор отсутствует. [c.298]

Первые варианты такой единой теории слабого и электромагнитного взаимодействий были предложены Вайнбергом и Саламом [31]. Существенный их элемент состоял в использовании модели Хиггса, в рамках которой и происходило спонтанное нарушение симметрии (см. п. 9). Отсылая за подробностями к обзорам [29], мы приведем ниже очень схематическое и не содержащее многих важных деталей выражение для соответствующего лагранжиана, которое предназначено для иллюстрации не столько самого объединения частиц, сколько спонтанного появления их масс. Такая модель. [c.189]

После создания теории, объединившей слабые и электромагнитные взаимодействия, вполне естественным стало предположение о возможном объединении этих взаимодействий с сильным. Такое объединение назвали великим (по-английски — Grand Unifi ation). [c.208]

Согласно теории великого объединения (ТВО) сильное, слабое и электромагнитное взаимодействия являются различными проявлениями одного и того же фундаментального взаимодействия, характеризуемого своей константой связи сеси и некоторой глобальной симметрией, охватывающей симметрии объединяемых взаимодействий. Квантами ноля этого взаимодействия должны быть сверхтяжелые промежуточные бозопы (Х-бозопы). [c.209]

Авторы [2] при помощи аналогии топологического характера положительно отвечают на фундаментальный вопрос о возможности существования в природе магнитных монополей (полюсов магнита, существующих отдельно друг от друга, или, иными словами, магнитных зарядов). Исключительная важность данного вопроса заключается в том, что обнаружение (или доказательство невозможности существования) монополей позволило бы ответить на многие принципиальные вопросы естествознания. В частности, обнаружение магнитных зарядов было бы первым серьезным подтверждением теорий Великого объединения, единым образом описывающих электромагнитное, слабое и сильное взаимодействия [3] Суть аналогии состоит в создании в слоистых жидких кристаллах нематического и холестерического типов определенной топологии распределения векторов, описывающих ориентацию составляющих кристалл молекул. Данная топология аналогична топологии распределения векгоров магнитного поля вокруг гипотетического монополя Дирака. Таким образом, распределение векгоров ориентации молекул в жидких к-ристаллах можно визуально наблюдать в поляризационный микроскоп. Это позволяет по особенностям поведения жидких кристаллов выдвигать предположения о возможном поведении магнитных монополей и принципиальных методах их экспериментального обнаружения. [c.15]

Авторы [19] при 1ЮМОЩИ аналогии топологического характера положительно отвечают на фундаментальный вопрос о возможности существования в природе магнитных монополей (полюсов магнита, существуюпщх отдельно друг от друга, или, иными словами, магнитных зарядов). Исключительная важность данного вопроса заключается в том, что обнаружение (или доказательство невозможности существования) монополей позволило бы ответить на многие принципиальные вопросы естествознания. В частности, обнаружение магнитных зарядов было бы первым серьезным подтверждением теорий Великого объединения, единым образом описывающих электромагнитное, слабое и сильное взаимодействия [20]. Суть аналогии состоит в создании в слоистых жидких кристаллах нематического и холестерического типов опре-. [c.39]

Независимыми константами, определяющими свойства Вселенной, являются всего две постоянные — константа объединенного взаимодействия а и размерность пространства N [32]. По мере расширения Вселенной объсд1шенное взаимодействие расщепляется на гравитационное, сильное, слабое и электромагнитное. При низких энергиях эти четыре взаимодействия стали выглядеть как совершенно самостоятельные сущности. Конкретная схема этого процесса предложена в работе советских физиков Д. А. Киржница и А. Д. Линде [114]. [c.222]

В калибровочных теориях более общего типа вра -щения в плоскости, изображающие фазовые сдвиги, заменяются более сложными группами симметрии от-ноеительно поворотов в многомерных плоскостях. чи тается, что теории слабых и сильных взаимодействий, а также их объединение с электродинамикой должны быть калибровочными теориями с соответствующей труппой внутренних симметрий. Например, Янг и Р. Миллс построили в 1954 г. калибровочную теорию с группой 5 7 (2) для описания изоспиновой симметрии двухкомпонентного объекта (протона и нейтрона) пренебрегая электромагнитными взаимодействиями. [c.14]

Авогадро Na и Больцмана к), элементарному электрическому заряду е, скорости света с, постоянной Планка h, константам физики элементарных частиц (массы покоя электрона т протона nif, и нейтрона т , константы сильного и слабого аяг взаимодействий). Понимание физического содержания и роли отдельных постоянных, входящих в качестве характеристических параметров в структуры различных физических теорий, невозможно без краткого изложения существа данной теории. Например, исторически первая константа физики—постоянная тяготения G— вводит нас в круг проблем теории гравитащш, крупнейшей и до сих пор еще не решенной проблемы современной физики. Изучение различных граней такой важнейшей физической постоянной, как скорость света с, нельзя представить без изложения основных идей специальной и общей теорий относительности А. Эйнштейна. Постоянная Планка А открывает нуть к познанию физики микромира. Физика элементарных частиц требует обсуждения современных теорий объединения различных взаимодействий. При этом на авансцену выходят связанные с классическими размерными физическими постоянными новые фундаментальные безразмерные величины— константы сильного а электромагнитного а слабого а г и гравитационного взаимодействий, размерность физического пространства N. Решение проблемы фундаментальных постоянных в целом требует анализа последних достижений физики элементарных частиц и космологии, синтеза успехов этих наук. Изучение физических постоянных с необходимостью превращается в связанный единым сюжетом рассказ о путях развития и проблемах физики. Сюжет весьма волнующ— возникновение и эволюция Вселенной, происхождение жизни и разума. Мировоззренческий аспект подобного рассмотрения проблемы постоянных очевиден. [c.7]

Рассматривая вопросы об организации материи на низшем на сегодняшний день уровне, физика элементарных частиц исследует фундаментальные для всего естествознания проблемы. Изучение свойств элементарных частиц выявило еще два (помимо гравитационного и электромагнитного) типа взаимодействия — сильное и слабое. Фундаментальными постояннылщ науки являются константы этих взаимодействий — сильного а, (от англ. strong — сильный) и слабого а (от англ. weak — слабый). Принципиально важно отметить, что эти константы зависят от энергии взаимодействия, это бегущие константы. Их непостоянство (в буквальном понимании этого слова) также имеет фундаментальное значение в науке, поскольку открывает пути к объединению различных взаимодействий, т. е. пути к решению глобальной научной проблемы — построению единой научной картины мира. [c.183]

Объединение взаимодействий. Диалектичность процесса познания еще раз в полной мере проявилась в том, что идеи объединения взаимодействий возникли при анализе... различий их свойств. Эти идеи не лежат на поверхности, и тем не менее о них в неявном виде уже говорилось на страницах книги. Поясним это. Константы различных взаимодействий отличаются друг от друга весьма значительно — на 40 порядков Но, и это самое главное, их значения зависят от энергии взаимодействия ( бехущие константы ), и зависят по-разному. На малых расстояниях сильносвязанные в нуклона кварки ведут себя как почти свободные (асимптотическая свобода), следовательно, константа сильного взаимодействия а, уменьшается с ростом энергии взаимодействия. С ростом энергии зондирующих электронов возрастает заряд электрона (см. рис. 18). Следовательно, константа электромагнитного взаимодействия должна возраста ь. С ростом энергии взаимодействия или, что то же самое, с ростом массы взаимодействующих частиц резко возрастает гравитационное взаимодействие, следовательно, возрастает и константа взаимодействия ttg. Ниже будет показано, что и слабое взаимодействие xjf также возрастает с ростом Е. [c.213]

Наиболее полно великое объединение должно проявляться при энергии, соответствующей массе Х-бозонов и составляющей, но теоретическим оценкам, 10 —10 ГэВ. При этой энергии константы связи слабого, электромагнитного и сильного взаимодействий ( ew, em, es) должны стать одинаковыми по величине и равными сеси- [c.209]

Среди предполагаемых фундаментальных симметрий отметим две, поиск доказательств существования которых интенсивно ведется. Это, во-первых, так называемое великое объединение (объединение сильных, электромагнитных и слабых взаимодействий), теория которого исходит из симметрии кварков и лептонов, слабо парушеппой при сверхвысоких энергиях (более 10 эВ) и значительно нарушенной при энергиях, доступных для эксперимента. Во-вторых, это суперсимметрия — симметрия фермионов и бозонов, которая — если она существует — могла бы быть обнаружена на ускорителях следующего поколения. [c.120]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...