А Б В Г Д Е Є Ж З І Ї Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ю Я
Фізика - елементарна частинка
Фізика елементарних частинок отримала великий розмах, оскільки на шляху досліджень в цій області була відкрита атомна енергія.
Фізика елементарних частинок категорично змінилася за останній час без зміни основних принципів фізичного опису.
Фізика елементарних частинок в даний час виділена в окрему, специфічну за методами і об'єктами дослідження галузь знання. Існує безліч чудових популярних книг, що дозволяють познайомитися з цим цікавим розділом сучасної фізики. Деякі з них вказані в списку літератури, наведеному в кінці книги.
Оскільки фізика елементарних частинок належить до числа наук про природу, природно вимагати, щоб передбачення теорії виправдовувалися на досвіді, в цьому сенсі процедура проб і помилок не викликає нарікань.
Зараз фізика елементарних частинок, мабуть, варто напередодні грандіозних подій - створення всеосяжної теорії, що об'єднує всі існуючі в природі взаємодії, включаючи гравітаційне. Є різні шляхи, і вибір між ними утруднений тим, що, оскільки загальне об'єднання повинно виникнути при енергіях порядку маси Планка (1019 ГеВ), експеримент майже нічого не підказує для побудови теорії. Інші труднощі побудови єдиної теорії полягає в тому, що всі ці шляхи вимагають нову, незвичну для фізиків і вельми глибоку математику. У цій ситуації як нам усім був би потрібен Ландау з його даром передбачення, фізичної інтуїцією, глибоким розумінням математики і критичністю. Зараз в світі я не бачу людини, який мав би всіма цими якостями в тій мірі, яка необхідна для вирішення цієї грандіозної завдання. Так що навіть сильний теоретик, який займається цією проблемою без ясного орієнтира, може виявитися на тупиковому напрямку. І тут доречно згадати слова Ландау: З огляду на стислість життя ми не можемо дозволити собі розкіш витрачати час на завдання, які не ведуть до нових результатів (Ландау Л. Д. Про фундаментальні проблеми //Теоретична фізика в XX столітті: Пер.
Для фізики елементарних частинок як науки, в якій не всі основні уявлення можна вважати цілком встановленими, істотна і інша сторона методу симетрії.
Успіхи фізики елементарних частинок при високих енергіях дозволили приступити до дослідження процесів, що мали місце на самому початку розширення Всесвіту, Відповідно до теорії, при Т1013 до речовина складалося в основному з кварків. При У-1015 До речовина містила велику кількість проміжних бозонів - часток, які здійснюють єдине електрослабкої взаємодія. При ще більших темн-рах (Т - - 1028К) відбувалися процеси, к-які, ймовірно, зумовили саме існування речовини в сьогоднішньому Всесвіті. За участю цих частинок кварки можуть перетворюватися в лептони п назад. У цей час кількість частинок п античастинок кожного сорту було, ймовірно, абсолютно однаковим.
розвиток фізики елементарних частинок тісно пов'язане з вивченням космічного випромінювання - випромінювання, що приходить на Землю практично изотропно з усіх напрямків космічного простору.
У фізиці елементарних частинок період напіврозпаду Г /2 не вживається; і як запобіжний нестабільності резонанс приймають ширину Г - п /т, що виражається в енергетичних одиницях.
У фізиці елементарних частинок зручно користуватися системою одиниць, в якій швидкість світла з і постійна Планка h дорівнюють одиниці. При цьому енергія вимірюється в електрон-вольтах, один електрон-вольт - це енергія, що купується часткою з зарядом електрона при проходженні різниці потенціалів 1 В.
У фізиці елементарних частинок нас зазвичай цікавить безперервний межа теорії, яка визначається за допомогою декількох у пере- констант.
У фізиці елементарних частинок немає зараз закінченої теорії, яка дозволила б пояснити всі основні явища, виявити найголовніші закономірності і досягти тієї ж ступеня розуміння, яка існує в класичній механіці або електродинаміки. У подібній ситуації особливого значення набувають спроби феноменологічного аналізу і класифікації фізичних явищ, засновані на певних законах збереження. Ці закони дозволяють орієнтуватися в тому, які процеси можуть, а які не можуть відбуватися в природі.
У фізиці елементарних частинок основними величинами є елементи матриці розсіювання. Протягом останніх двадцяти років широко вивчалися загальні властивості цих матричних елементів, а також робилися спроби їх кількісних оцінок в спеціально створюваних теоріях.
У фізиці елементарних частинок зараз є багато від тієї ситуації, яка складалася з хімічними елементами за часів Менделєєва Звичайно, зараз вже не можна застосовувати старі методи Методи рішення повинні бути іншими, але якась класифікація, подібна за своєю природою періодичному закону, якась організація всіх елементарних частинок, які вже відомі, - зто має бути зроблено.
У фізиці елементарних частинок період напіврозпаду 7j /2 не вживається; як мери нестабільності резонансів приймають ширину r - h /i, відображену в енергетичних одиницях.
У фізиці елементарних частинок порушена М.І. виявлена в поведінці структурних функцій, що описують експерименти по глибоко неупругим, процесам SJCCBHHHH лептонів на адронів при високій енергії, ля глибоко непружного електрон-протонного розсіяння е - f - P - е X (де X позначає сукупність адронів в кінцевому стані) при довільних значеннях енергії налітаючого електрона слід очікувати залежності структурних ф-цій окремо від двох наявних в завданню кінематіч.
У фізиці елементарних частинок, як ні в жодній іншій області науки, величини, що підлягають визначенню в експерименті, віддалені від величин, безпосередньо вимірюваних макропрібора. Ця область експериментальної фізики в достатку дає, здавалося б, парадоксальні приклади визначення різниці мас частинок (- 610 - 39 г) без їх зважування, визначення тимчасових інтервалів (- 10 - 23 сек) і просторових проміжків (- 10 - 15 см) без безпосереднього вимірювання часу і простору .
У фізиці елементарних частинок немає зараз закінченої теорії, яка дозволила б пояснити всі основні явища, виявити найголовніші закономірності і досягти тієї ж ступеня розуміння, яка існує в класичній механіці або електродинаміки. У подібній ситуації особливого значення набувають спроби феноменологічного аналізу і класифікації фізичних явищ, засновані на певних законах збереження. Ці закони дозволяють орієнтуватися в тому, які процеси можуть, а які не можуть відбуватися в природі.
У фізиці елементарних частинок зараз є багато від тієї ситуації, яка складалася з хімічними елементами за часів Менделєєва Звичайно, зараз вже не можна застосувати старьте методи Методи рішення повинні бути іншими, по якась класифікація, подібна за своєю природою періодичному за копу, якась організація всіх елементарних частинок, які вже відомі - це повинно бути зробило.
У фізиці елементарних частинок незворотність також відіграє більш суттєву роль, ніж відводилася їй досі (див. С. Бурхливий розвиток фізики елементарних частинок зробило очевидним той факт, що стандартна квантова теорія поля не може претендувати на роль теорії елементарних частинок. Проте локальна квантова теорія поля залишається тією основою, звідки запозичуються загальні положення і за допомогою якої будуються деякі моделі.
Поступово в фізику елементарних частинок увійшло нове поняття, ще одна характеристика, пов'язана з властивостями елементарних частинок; тут мається на увазі так званий ізотопічний спин. Історія виникнення поняття изотопического спина своєрідна в тому відношенні, що це поняття виникло спочатку як не надто суттєва деталь формалізму, спрощена запис взаємодій нуклонів між собою або з полем заряджених частинок.
Задачник з фізики елементарних частинок з'являється на книжковому ринку вперше. Це закономірно, бо ідеї і методи теорії елементарних частинок виділилися в особливу область теоретичної фізики. Задачник в першу чергу адресований студентам-експериментаторам, зазвичай не отримують необхідної для самостійної теоретичної роботи підготовки. Тому майже всі потрібні відомості повідомляються в тексті безпосередньо перед завданнями. Від читача потрібно лиш знайомство з загальними поняттями: 5-матриця, лагранжіан взаємодії, хвильова функція.
Досліджувані в фізиці елементарних частинок процеси зараз майже не мають будь-яких технічних застосувань. Більш того, при існуючому рівні знань неясні навіть можливі принципи використання цих процесів в найближчому майбутньому. Однак людство на своєму досвіді вже не раз переконувалося, що фундаментальні дослідження необхідні як для гармонійності розвитку науки в цілому, так і для створення зачепила для розвитку принципово нової техніки.
Застосовується в фізиці елементарних частинок і ядерної фізики.
Досліджувані в фізиці елементарних частинок процеси зараз майже не мають будь-яких технічних застосувань. Більш того, при існуючому рівні знань неясні навіть можливі принципи використання цих процесів в найближчому майбутньому. Однак людство на своєму досвіді вже не раз переконувалося, що фундаментальні дослідження необхідні як для гармонійності розвитку науки в цілому, так і для створення зачепила для розвитку принципово нової техніки.
Зазвичай у фізиці елементарних частинок іспользуетея система одиниць, в якій.
Якби навіть фізика елементарних частинок не обіцяла ніяких практичних застосувань, пізнавальний інтерес цій галузі науки настільки великий, що повністю виправдовує витрати праці і коштів на її розвиток. Адже ми знаходимося на порозі нового етапу пізнання фундаментальнейших законів природи, які не тільки охоплять знову відкривається перед ними коло явищ, але включать в себе в якості окремого випадку все, що нам відомо дотепер.
Фундаментальний історичний огляд фізики елементарних частинок від відкриття Х - променів до відкриття Z-бозонів. Слова Inward Bound характеризують зазвичай лінії міського транспорту, напр полонені до центру.
Сучасний етап розвитку фізики елементарних частинок почався в Наприкінці 50 - х років. За 60 - ті роки наші відомості про елементарні (або фундаментальних) частинках і їх взаємодіях надзвичайно розширилися. Замість двох десятків стабільних або майже стабільних частинок і декількох резонансів в півонія-нуклонів розсіянні нам відомо зараз більше двох сотень частинок і резонансів. Наші уявлення про просторово-часової симетрії зазнали ще одна зміна, пов'язане з відкриттям незбереження комбінованої парності СР (або неінваріантни щодо відображення часу Т), і, отже, до трьох основних типів взаємодій, можливо, додалося ще одне - надслабку взаємодія. За цей же час була накопичена значна інформація про розсіянні при високих енергіях і властивості резонансів.
Важливу роль у фізиці елементарних частинок грають уявлення про час, характерному для того чи іншого явища. Встановимо насамперед тимчасової масштаб для процесів, обумовлених сильними взаємодіями.
Тому і в фізиці елементарних частинок почалася робота зі співставлення частинок, спочатку чисто феноменологічному, угрупованню частинок за властивостями - словом, почалися дослідження по класифікації елементарних частинок.
Правда, у фізиці елементарних частинок з'явилися нові закони збереження, не діючі в області макросвіту, але в цьому знаходить лише своє підтвердження ленінське вчення про абсолютну і відносної істини і про безперервне переході в процесі пізнання від сутностей менш глибоких до сутностей більш глибоким.
При цьому в фізиці елементарних частинок, як і в будь-якій області фізики, приклади використання абстракції при введенні нових понять підібрати зовсім неважко.
Другий том присвячений фізиці елементарних частинок і їх взаємодій. У книзі розглянуті нуклон-нуклонні взаємодії при низьких і високих енергіях і властивості ядерних сил, викладена теорія Дейтона і елементи мезонів теорії; розглянуті досліди по пружності і непружному розсіювання електронів на ядрах і нуклонах і обговорюється проблема нуклон-них форм-факторів; детально викладена фізика лептонів, я-мезонів і дивних частинок; розглянута фізика антінукло-вов і інших античастинок, а також антіядер; викладені систематика частинок і резонансів на основі унітарної симетрії і цикл питань, пов'язаних з властивостями слабких взаємодій.
Важливу роль у фізиці елементарних частинок грають уявлення про час, характерному для того чи іншого явища. Встановимо насамперед тимчасової масштаб для процесів, обумовлених сильними взаємодіями.
Зрозуміло, у фізиці елементарних частинок введення внутрішнього порушення симетрії переслідує зовсім інші цілі і математично формулюється інакше, ніж в нашому підході до другого закону термодинаміки. Ми ж хочемо, щоб порушення симетрії призводило до фізичної еволюції, описуваної відповідної неунітарний полугруппой, яка, по суті, висловлює другий початок термодинаміки. Наведемо тепер більш детально, яким чином нам вдається здійснити цю ідею.
В останні роки в фізику елементарних частинок увійшло нове поняття - ізотопний спин. Є підстави вважати, що ця нова ступінь свободи, пов'язаний з зарядовими властивостями частинок, істотна для всієї області важких частинок.
Дуже важливу роль у фізиці елементарних частинок грають і слабкі взаємодії. Давно вже обговорювалося питання про те, який же механізм дії слабких сил. Висловлювалися припущення, що ці сили обумовлені обміном особливими квантами поля слабких взаємодій, які отримали назву проміжних бозонів. На відміну від глюонів, проміжні бозони, як і фотони, повинні існувати у вільному стані.
Положення, що склалося в фізиці елементарних частинок, нагадують положення, що створилося у фізиці атома після відкриття в 1869 р Д. І. Менделєєвим періодичного закону. Хоча сутність цього закону була з'ясована лише через приблизно 60 років, після створення квантової механіки, він дозволив систематизувати відомі на той час хімічні елементи і, крім того, привів до передбачення існування нових елементів і їх властивостей. Точно так же фізики навчилися систематизувати елементарні частинки, причому розроблена систематика в ряді випадків поз по-лила передбачити існування нових частинок і передбачити властивості цих часток.
Між іншим, у фізиці елементарних частинок використовується досить складна, сучасна, аж ніяк не елементарна математика.
Аналогічним чином, у фізиці елементарних частинок встановлення симетрії взаємодії може означати відшукання нових законів збереження і, отже, тих квантових чисел за якими класифікуються частки; крім того, симетрія взаємодії тягне за собою появу зв'язку між амплітудами переходів для різних процесів.
Дуже важливу роль у фізиці елементарних частинок грають і слабкі взаємодії.
Ось з яким явищем зіткнулася фізика елементарних частинок в 1956 р Розповім коротко про один досвід. Ця радіоактивна ядро випускає електрони. Куди повинні ці електрони летіти. З міркувань симетрії випливає, що вони повинні летіти рівномірно і в усіх напрямках, зокрема стільки ж вперед, скільки і назад. Адже пет виділеного напрямку в просторі.
Зауважимо на закінчення, що фізика елементарних частинок знаходиться в даний час в стані бурхливого розвитку теорії та ССВ.
Ядерна фізика, і особливо фізика елементарних частинок, значно збагатили наші уявлення про симетрії і її зв'язку з спостерігаються в мікросвіті явищами. Розглянемо симетрії природи, пов'язані з можливістю заміни правого на ліве, частки на античастицу і звернення часу. Виявляється, що всі три операції - зарядового сполучення З (заміни часток античастинками), просторової інверсії Р (заміни координат г на - г) і звернення часу Т (заміни часу t на - t), взяті разом, не є зовсім незалежними. Просторова інверсія еквівалентна операції дзеркального відображення відносно однієї з координатних площин і повороту на кут тг навколо однієї з осей, а так як будь-яка фізична явище інваріантної щодо обертання системи відліку, то инвариантность фізичних законів щодо операції Р еквівалентна їх дзеркальній симетрії, інакше кажучи, симетрії ліве -Праве. Це твердження носить назву СРТ-теореми.
Читач, знайомий з основами фізики елементарних частинок, з задоволенням виявить ряд аналогій між елементарними збудженнями в твердому тілі і уявленнями фізики елементарних частинок. Також ж фшік-ядерник пригадає, що, скажімо, енергетичні щілини, наявні у деяких атомних ядер, були вперше виявлені в надпровідності.
Однією з найцікавіших областей фізики елементарних частинок є вивчення процесів, обумовлених спільним впливом електромагнітних і сильних взаємодій.
Фізика елементарних частинок категорично змінилася за останній час без зміни основних принципів фізичного опису.
Фізика елементарних частинок в даний час виділена в окрему, специфічну за методами і об'єктами дослідження галузь знання. Існує безліч чудових популярних книг, що дозволяють познайомитися з цим цікавим розділом сучасної фізики. Деякі з них вказані в списку літератури, наведеному в кінці книги.
Оскільки фізика елементарних частинок належить до числа наук про природу, природно вимагати, щоб передбачення теорії виправдовувалися на досвіді, в цьому сенсі процедура проб і помилок не викликає нарікань.
Зараз фізика елементарних частинок, мабуть, варто напередодні грандіозних подій - створення всеосяжної теорії, що об'єднує всі існуючі в природі взаємодії, включаючи гравітаційне. Є різні шляхи, і вибір між ними утруднений тим, що, оскільки загальне об'єднання повинно виникнути при енергіях порядку маси Планка (1019 ГеВ), експеримент майже нічого не підказує для побудови теорії. Інші труднощі побудови єдиної теорії полягає в тому, що всі ці шляхи вимагають нову, незвичну для фізиків і вельми глибоку математику. У цій ситуації як нам усім був би потрібен Ландау з його даром передбачення, фізичної інтуїцією, глибоким розумінням математики і критичністю. Зараз в світі я не бачу людини, який мав би всіма цими якостями в тій мірі, яка необхідна для вирішення цієї грандіозної завдання. Так що навіть сильний теоретик, який займається цією проблемою без ясного орієнтира, може виявитися на тупиковому напрямку. І тут доречно згадати слова Ландау: З огляду на стислість життя ми не можемо дозволити собі розкіш витрачати час на завдання, які не ведуть до нових результатів (Ландау Л. Д. Про фундаментальні проблеми //Теоретична фізика в XX столітті: Пер.
Для фізики елементарних частинок як науки, в якій не всі основні уявлення можна вважати цілком встановленими, істотна і інша сторона методу симетрії.
Успіхи фізики елементарних частинок при високих енергіях дозволили приступити до дослідження процесів, що мали місце на самому початку розширення Всесвіту, Відповідно до теорії, при Т1013 до речовина складалося в основному з кварків. При У-1015 До речовина містила велику кількість проміжних бозонів - часток, які здійснюють єдине електрослабкої взаємодія. При ще більших темн-рах (Т - - 1028К) відбувалися процеси, к-які, ймовірно, зумовили саме існування речовини в сьогоднішньому Всесвіті. За участю цих частинок кварки можуть перетворюватися в лептони п назад. У цей час кількість частинок п античастинок кожного сорту було, ймовірно, абсолютно однаковим.
розвиток фізики елементарних частинок тісно пов'язане з вивченням космічного випромінювання - випромінювання, що приходить на Землю практично изотропно з усіх напрямків космічного простору.
У фізиці елементарних частинок період напіврозпаду Г /2 не вживається; і як запобіжний нестабільності резонанс приймають ширину Г - п /т, що виражається в енергетичних одиницях.
У фізиці елементарних частинок зручно користуватися системою одиниць, в якій швидкість світла з і постійна Планка h дорівнюють одиниці. При цьому енергія вимірюється в електрон-вольтах, один електрон-вольт - це енергія, що купується часткою з зарядом електрона при проходженні різниці потенціалів 1 В.
У фізиці елементарних частинок нас зазвичай цікавить безперервний межа теорії, яка визначається за допомогою декількох у пере- констант.
У фізиці елементарних частинок немає зараз закінченої теорії, яка дозволила б пояснити всі основні явища, виявити найголовніші закономірності і досягти тієї ж ступеня розуміння, яка існує в класичній механіці або електродинаміки. У подібній ситуації особливого значення набувають спроби феноменологічного аналізу і класифікації фізичних явищ, засновані на певних законах збереження. Ці закони дозволяють орієнтуватися в тому, які процеси можуть, а які не можуть відбуватися в природі.
У фізиці елементарних частинок основними величинами є елементи матриці розсіювання. Протягом останніх двадцяти років широко вивчалися загальні властивості цих матричних елементів, а також робилися спроби їх кількісних оцінок в спеціально створюваних теоріях.
У фізиці елементарних частинок зараз є багато від тієї ситуації, яка складалася з хімічними елементами за часів Менделєєва Звичайно, зараз вже не можна застосовувати старі методи Методи рішення повинні бути іншими, але якась класифікація, подібна за своєю природою періодичному закону, якась організація всіх елементарних частинок, які вже відомі, - зто має бути зроблено.
У фізиці елементарних частинок період напіврозпаду 7j /2 не вживається; як мери нестабільності резонансів приймають ширину r - h /i, відображену в енергетичних одиницях.
У фізиці елементарних частинок порушена М.І. виявлена в поведінці структурних функцій, що описують експерименти по глибоко неупругим, процесам SJCCBHHHH лептонів на адронів при високій енергії, ля глибоко непружного електрон-протонного розсіяння е - f - P - е X (де X позначає сукупність адронів в кінцевому стані) при довільних значеннях енергії налітаючого електрона слід очікувати залежності структурних ф-цій окремо від двох наявних в завданню кінематіч.
У фізиці елементарних частинок, як ні в жодній іншій області науки, величини, що підлягають визначенню в експерименті, віддалені від величин, безпосередньо вимірюваних макропрібора. Ця область експериментальної фізики в достатку дає, здавалося б, парадоксальні приклади визначення різниці мас частинок (- 610 - 39 г) без їх зважування, визначення тимчасових інтервалів (- 10 - 23 сек) і просторових проміжків (- 10 - 15 см) без безпосереднього вимірювання часу і простору .
У фізиці елементарних частинок немає зараз закінченої теорії, яка дозволила б пояснити всі основні явища, виявити найголовніші закономірності і досягти тієї ж ступеня розуміння, яка існує в класичній механіці або електродинаміки. У подібній ситуації особливого значення набувають спроби феноменологічного аналізу і класифікації фізичних явищ, засновані на певних законах збереження. Ці закони дозволяють орієнтуватися в тому, які процеси можуть, а які не можуть відбуватися в природі.
У фізиці елементарних частинок зараз є багато від тієї ситуації, яка складалася з хімічними елементами за часів Менделєєва Звичайно, зараз вже не можна застосувати старьте методи Методи рішення повинні бути іншими, по якась класифікація, подібна за своєю природою періодичному за копу, якась організація всіх елементарних частинок, які вже відомі - це повинно бути зробило.
У фізиці елементарних частинок незворотність також відіграє більш суттєву роль, ніж відводилася їй досі (див. С. Бурхливий розвиток фізики елементарних частинок зробило очевидним той факт, що стандартна квантова теорія поля не може претендувати на роль теорії елементарних частинок. Проте локальна квантова теорія поля залишається тією основою, звідки запозичуються загальні положення і за допомогою якої будуються деякі моделі.
Поступово в фізику елементарних частинок увійшло нове поняття, ще одна характеристика, пов'язана з властивостями елементарних частинок; тут мається на увазі так званий ізотопічний спин. Історія виникнення поняття изотопического спина своєрідна в тому відношенні, що це поняття виникло спочатку як не надто суттєва деталь формалізму, спрощена запис взаємодій нуклонів між собою або з полем заряджених частинок.
Задачник з фізики елементарних частинок з'являється на книжковому ринку вперше. Це закономірно, бо ідеї і методи теорії елементарних частинок виділилися в особливу область теоретичної фізики. Задачник в першу чергу адресований студентам-експериментаторам, зазвичай не отримують необхідної для самостійної теоретичної роботи підготовки. Тому майже всі потрібні відомості повідомляються в тексті безпосередньо перед завданнями. Від читача потрібно лиш знайомство з загальними поняттями: 5-матриця, лагранжіан взаємодії, хвильова функція.
Досліджувані в фізиці елементарних частинок процеси зараз майже не мають будь-яких технічних застосувань. Більш того, при існуючому рівні знань неясні навіть можливі принципи використання цих процесів в найближчому майбутньому. Однак людство на своєму досвіді вже не раз переконувалося, що фундаментальні дослідження необхідні як для гармонійності розвитку науки в цілому, так і для створення зачепила для розвитку принципово нової техніки.
Застосовується в фізиці елементарних частинок і ядерної фізики.
Досліджувані в фізиці елементарних частинок процеси зараз майже не мають будь-яких технічних застосувань. Більш того, при існуючому рівні знань неясні навіть можливі принципи використання цих процесів в найближчому майбутньому. Однак людство на своєму досвіді вже не раз переконувалося, що фундаментальні дослідження необхідні як для гармонійності розвитку науки в цілому, так і для створення зачепила для розвитку принципово нової техніки.
Зазвичай у фізиці елементарних частинок іспользуетея система одиниць, в якій.
Якби навіть фізика елементарних частинок не обіцяла ніяких практичних застосувань, пізнавальний інтерес цій галузі науки настільки великий, що повністю виправдовує витрати праці і коштів на її розвиток. Адже ми знаходимося на порозі нового етапу пізнання фундаментальнейших законів природи, які не тільки охоплять знову відкривається перед ними коло явищ, але включать в себе в якості окремого випадку все, що нам відомо дотепер.
Фундаментальний історичний огляд фізики елементарних частинок від відкриття Х - променів до відкриття Z-бозонів. Слова Inward Bound характеризують зазвичай лінії міського транспорту, напр полонені до центру.
Сучасний етап розвитку фізики елементарних частинок почався в Наприкінці 50 - х років. За 60 - ті роки наші відомості про елементарні (або фундаментальних) частинках і їх взаємодіях надзвичайно розширилися. Замість двох десятків стабільних або майже стабільних частинок і декількох резонансів в півонія-нуклонів розсіянні нам відомо зараз більше двох сотень частинок і резонансів. Наші уявлення про просторово-часової симетрії зазнали ще одна зміна, пов'язане з відкриттям незбереження комбінованої парності СР (або неінваріантни щодо відображення часу Т), і, отже, до трьох основних типів взаємодій, можливо, додалося ще одне - надслабку взаємодія. За цей же час була накопичена значна інформація про розсіянні при високих енергіях і властивості резонансів.
Важливу роль у фізиці елементарних частинок грають уявлення про час, характерному для того чи іншого явища. Встановимо насамперед тимчасової масштаб для процесів, обумовлених сильними взаємодіями.
Тому і в фізиці елементарних частинок почалася робота зі співставлення частинок, спочатку чисто феноменологічному, угрупованню частинок за властивостями - словом, почалися дослідження по класифікації елементарних частинок.
Правда, у фізиці елементарних частинок з'явилися нові закони збереження, не діючі в області макросвіту, але в цьому знаходить лише своє підтвердження ленінське вчення про абсолютну і відносної істини і про безперервне переході в процесі пізнання від сутностей менш глибоких до сутностей більш глибоким.
При цьому в фізиці елементарних частинок, як і в будь-якій області фізики, приклади використання абстракції при введенні нових понять підібрати зовсім неважко.
Другий том присвячений фізиці елементарних частинок і їх взаємодій. У книзі розглянуті нуклон-нуклонні взаємодії при низьких і високих енергіях і властивості ядерних сил, викладена теорія Дейтона і елементи мезонів теорії; розглянуті досліди по пружності і непружному розсіювання електронів на ядрах і нуклонах і обговорюється проблема нуклон-них форм-факторів; детально викладена фізика лептонів, я-мезонів і дивних частинок; розглянута фізика антінукло-вов і інших античастинок, а також антіядер; викладені систематика частинок і резонансів на основі унітарної симетрії і цикл питань, пов'язаних з властивостями слабких взаємодій.
Важливу роль у фізиці елементарних частинок грають уявлення про час, характерному для того чи іншого явища. Встановимо насамперед тимчасової масштаб для процесів, обумовлених сильними взаємодіями.
Зрозуміло, у фізиці елементарних частинок введення внутрішнього порушення симетрії переслідує зовсім інші цілі і математично формулюється інакше, ніж в нашому підході до другого закону термодинаміки. Ми ж хочемо, щоб порушення симетрії призводило до фізичної еволюції, описуваної відповідної неунітарний полугруппой, яка, по суті, висловлює другий початок термодинаміки. Наведемо тепер більш детально, яким чином нам вдається здійснити цю ідею.
В останні роки в фізику елементарних частинок увійшло нове поняття - ізотопний спин. Є підстави вважати, що ця нова ступінь свободи, пов'язаний з зарядовими властивостями частинок, істотна для всієї області важких частинок.
Дуже важливу роль у фізиці елементарних частинок грають і слабкі взаємодії. Давно вже обговорювалося питання про те, який же механізм дії слабких сил. Висловлювалися припущення, що ці сили обумовлені обміном особливими квантами поля слабких взаємодій, які отримали назву проміжних бозонів. На відміну від глюонів, проміжні бозони, як і фотони, повинні існувати у вільному стані.
Положення, що склалося в фізиці елементарних частинок, нагадують положення, що створилося у фізиці атома після відкриття в 1869 р Д. І. Менделєєвим періодичного закону. Хоча сутність цього закону була з'ясована лише через приблизно 60 років, після створення квантової механіки, він дозволив систематизувати відомі на той час хімічні елементи і, крім того, привів до передбачення існування нових елементів і їх властивостей. Точно так же фізики навчилися систематизувати елементарні частинки, причому розроблена систематика в ряді випадків поз по-лила передбачити існування нових частинок і передбачити властивості цих часток.
Між іншим, у фізиці елементарних частинок використовується досить складна, сучасна, аж ніяк не елементарна математика.
Аналогічним чином, у фізиці елементарних частинок встановлення симетрії взаємодії може означати відшукання нових законів збереження і, отже, тих квантових чисел за якими класифікуються частки; крім того, симетрія взаємодії тягне за собою появу зв'язку між амплітудами переходів для різних процесів.
Дуже важливу роль у фізиці елементарних частинок грають і слабкі взаємодії.
Ось з яким явищем зіткнулася фізика елементарних частинок в 1956 р Розповім коротко про один досвід. Ця радіоактивна ядро випускає електрони. Куди повинні ці електрони летіти. З міркувань симетрії випливає, що вони повинні летіти рівномірно і в усіх напрямках, зокрема стільки ж вперед, скільки і назад. Адже пет виділеного напрямку в просторі.
Зауважимо на закінчення, що фізика елементарних частинок знаходиться в даний час в стані бурхливого розвитку теорії та ССВ.
Ядерна фізика, і особливо фізика елементарних частинок, значно збагатили наші уявлення про симетрії і її зв'язку з спостерігаються в мікросвіті явищами. Розглянемо симетрії природи, пов'язані з можливістю заміни правого на ліве, частки на античастицу і звернення часу. Виявляється, що всі три операції - зарядового сполучення З (заміни часток античастинками), просторової інверсії Р (заміни координат г на - г) і звернення часу Т (заміни часу t на - t), взяті разом, не є зовсім незалежними. Просторова інверсія еквівалентна операції дзеркального відображення відносно однієї з координатних площин і повороту на кут тг навколо однієї з осей, а так як будь-яка фізична явище інваріантної щодо обертання системи відліку, то инвариантность фізичних законів щодо операції Р еквівалентна їх дзеркальній симетрії, інакше кажучи, симетрії ліве -Праве. Це твердження носить назву СРТ-теореми.
Читач, знайомий з основами фізики елементарних частинок, з задоволенням виявить ряд аналогій між елементарними збудженнями в твердому тілі і уявленнями фізики елементарних частинок. Також ж фшік-ядерник пригадає, що, скажімо, енергетичні щілини, наявні у деяких атомних ядер, були вперше виявлені в надпровідності.
Однією з найцікавіших областей фізики елементарних частинок є вивчення процесів, обумовлених спільним впливом електромагнітних і сильних взаємодій.