okun-fizika-elementarnykh-chastits

ББК 22.382 0-52 УДК 539.12 ОКУНЬ Л. Б. Физика элементарных частиц.— 2-е изд., перераб. и доп.— Мл Наука. Гл. ред. фнз.-мат. лиг., 1988 — 272 с. !8В!Ч б-02-013824-Х Рецензент доктор физ.-мат. наук Б. В. Медведев Оивмь л«в Борисович ФИЗИКА ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ Редактор Г. М. Карасево Художественный редактор Г. Н. Кальченко Технический редактор и. Ш.

Аксельрод Корректоры О. М. Березина, М. и. дронова ИБ № 32433 Сдано в набор 22.00.87. Подписено к печзти 03,02, 88. Т.04498. Формзт 84Х108132. Бумага ин. - журн. иип, Гарнитуре литерзтурнзя. Печать высокея. Уел. печ. л. 14,28. Уел. кр.-атт. 14,49. Уч.-изд. л. 1б,89. Тираж 17700 экэ. Звкзз № 1031. цейз 1 р,«аСк Ордене Трудового Красного Знамени издительстоо «Нзукз» Глзвнвя редвкпия физико-мвтемзтнчесной литературы 1!7071 Месйвз.8-71,Ленинский проспект.15 Ордене Октябрьской Революпии и ордене ' Трудоврго Красного Знамени МПО «ПеРвва ОбРззцовза типогРзфин» имени Ак Аг !Мнзновз СоюзпалигРзфпРомз Гасударственного комитета СССР по дела% изддтейъств, полиграфии и книжной торговли !13054 Моснвз, Валов»я, 28.

Отпечзтвио во 2-й типагрвфин издетельства «Неуке». 121099 Москва Г-99„ Шубинский пер., б Зек. 1325 1704070000 — 070 О 088 (02) 88 109-88 15Б)ъ) 5-02-013824-Х ЯЗ Издетвльстзо «Науке». Глввнзя редзкция физико-мзтемзтическай литературы. !984; перерзботзнное н дополненное, !988 Книга содержит обзор достижений в области физики элементарных частиц за последние !Π— 20 лет. Она имеет как бы два слоя: профессиональный и научно-популярный.

Снабжена словарем (в котором разъясняется смысл примерно 100 терминов) и списком статей, опубликованных после 1978 г. в основных отечественных и зарубежных научно-популярных и обзорных журналах, которые посвящены различным вопросам физики высоких энергий, астрофизики и космологии. Первое издание вышло в 1984 г. Для физиков различных специалыгостей, преподавателей, студентов и для лиц, интересующихся проблемами элементарных частиц. Ил. 48. Бнблиогр. !040 назв. ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие ко второму изданию Предисловие к первому изданию Глава А Частицы н принципы Эксперимент и теория (9). Две тенденции (!О). Симметрии (Н).

Теория относительности (12). Действие и лагран. жиан (14). Квантовая механика (15). Спин. Фермноны и бозоны (16). Элементарные частицы (18). Основные нзаимодействия. Адроны и лептоны (19). Глава ?А Гравитации, Электродниамика . Гравитация (21). Квантовая электродинамика (КЭД) (22). Язык фейнмановских диаграмм (24). Поляризация вакуума (27). 21 Глава 1?А Сильное взаимодействие .

Адроиы и кварки (28). Изотопическнй спин. Группа Я/(2) 31). Странные частицы (33). ЗУ(3)-симметрия (34). чарованный кварк (38). Ь-кварк и другие (39). Ароматы и поколения (40). Цвет и глюоны (42). Квантовая хромодииамика (КХД) (43). Асимптотическая свобода и конйнмент (45). Кнральная симметрия (47). КХД в пути 49). 28 Глава Гг'. Слабое взаимодействие . Слабые распады (51).

Слабые реакции (53). Слагаемые заряженного тока (54). Зеркальная асимметрия (56). )? — А-ток (58). С-, Ро Т-симметрии (59). Нейтральные токи (62). Нейтринные массы и осцилляции. Двойной ()-распад (64). О достоверности экспериментов (71). 51 73 1э Глава т'. Электрослабая теория Особенности слабого взаимодействия (73). Симметрия ЭУ(2)хУ(1) (74).

Фотон и 2-бовен (75). Взаимодействие заряженных токов (76). Взаимодействие нейтральных токов (?7). Поиски йт- и 2-базенов (78). Нарушение симметрии (80). Хиггсовы бозоны (83). Модели, модели... (85). Скаляры — проблема № 1 (87). О развитии теории (87). 9! Глава )Г!. Перспективы объединения...... Сбегающиеся константы (91). Фермионы в группе ЯУ(5) (93). Калибровочные бозоны а группе ЗУ(5) (94), распад протона (95). Магнитные монополи (98), Модели.

модели, модели... (102). Суперсимметрия (106). Модели объедине. иня н большой взрыв (112). Об экстраполяциях н прогна. зах (120). 1!рнмечапие (осень !983 г.) (125). Физика высоких энергий 86 (Лоаолнение ко второму изданию) 126 Приложение Д О системах физических единиц........ 141 Приложение 2. Словарь терминов,,,...,....... 150 Приложение 3. Обзор литературы.............. 2!О Предметный указатель . 267 ПРЕДИСЛОВИЕ КО ВТОРОМУ ИЗДАНИЮ Первое издание этой книги готовилось в начале 80-х годов, когда физики с нетерпением ожидали открытия промежуточных бозонов. Весь текст книги отражает это ожидание.

Сообщение об открытии пришло, когда книга была закончена, и было отражено в примечании на с. 125. Готовя второе издание, я решил не подвергать переработке основной текст книги, чтобы не разрушить «дух времени». Такое решение казалось естественным и потому, что в основном текст не устарел, так как сенсационных экспериментальных открытий за прошедшие годы не произошло. Имевшийся прогресс в области эксперимента и теории частично отражен в публикуемом в книге Дополнении— тексте обзорного доклада «Физика высоких энергий 86>, прочитанного в августе 1986 г.

на ХП1 Международной конференции по ускорителям, Кроме того, в «Словарь терминов» добавлено несколько новых статей. Обновлен обзор литературы, в который дополнительно включены книги и обзорные статьи за 1982 — 85 гг. Я благодарен И С. Цукерману, взявшему на себя труд по расширению обзора литературы. Я признателен рецензенту книги Б, В. Медведеву за полезные советы. В физике элементарных частиц зреют важные открытия.

Я надеюсь, что книга поможет читателю яснее представить себе место этих открытий в физической картине мира. В заключение несколько слов о схеме эволюции Вселенной, помещенной на форзаце книги. Она составлена не мной, а автором, фамилию которого мне установить не удалось. Фотокопии схемы на английском языке получили широкое распространение среди физиков.

Я лишь перевел ее на русский язык и внес незначительные исправления. Москва Сентябрь 19аб г. ПРЕДИСЛОВИЕ К ПЕРВОМУ ИЗДАНИЮ Книги, популяризирующие физику, естественно делятся на два больших класса, условно их можно назвать книги для «лириков» и книги для <физиков». В первых преобладают человеческий, исторический, эстетический и философский аспекты физики, Во вторых уделяется больше внимания физической сущности конкретных явлений и закономерностей. Авторы первых книг избегают любых математических символов и, скажем, вместо 10 " см пишут «одна миллионная миллиардной части сантиметра».

Авторы вторых— смело пользуются логарифмами, экспонентами, производными и интегралами. Эта книга написана для физиков, Она адресована научным работникам, преподавателям и студентам физикоматематических специальностсй. Ее основой являются научные доклады, в которых я попытался нарисовать общую картину физики элементарных частиц и рассказать о ее перспективах тем, кто работает на различных участках строительства вавилонской башни физики высоких энергий и не всегда понимает язык, на котором говорят на соседнем участке. Книга содержит как бы два слоя: научно-популярный и профессиональный. Если вы знакомы со специальной теорией относительности, но не знаете квантовой механики, вы поймете примерно треть книги.

Если вы овладели уравнением Шредингера, вы поймете половину. Если вы можете написать уравнение Дирака и понимаете смысл использованных в нем обозначений, вы поймете две трети, В оставшейся трети не все понятно и самому автору. Книга состоит из обзора и трех приложений.

Обзор содержит 6 глав: «Частицы и принципы», «Гравитация и электродинамика», «Сильное взаимодействие», «Слабое взаимодействие», «Электрослабая теория», «Перспективы объединения». Приложение 1 — «О системах физических единиц»вЂ” в основном посвящено обсуждению системы»», с=-1 и сопоставлению ее с другими системами, в частности СИ, Одна из задач книги — научить читателя пользоваться релятивистскими квантовыми единицами — системой й, с=1. Эта система облегчает понимание сути явлений и дает возможность делать в уме простые размерные оценки, многочисленные примеры которых разбросаны по тексту книги. Приложение 2 — «Словарь термино⻠— содержит разьяснения более ста терминов. Первоначально словарь был задуман как собрание кратких пояснений к обзору, рассчитанных на более или менее неподготовленного читателя.

Однако время от времени я не мог удержаться от искушения привести какие-либо замечания или пояснения, которые были бы интересны и для специалистов. Легко заметить, что многие важные термины не имеют отдельных статей в словаре. В большинстве случаев они разъяснены в других словарных статьях или в тексте обзора. Их можно быстро найти, если воспользоваться предметным указателем. Приложение 3 — «Обзор литературы» — представляет собой систематизированный перечень статей по физике высоких энергий и смежным вопросам, опубликованных в ряде ведущих научно-популярных и обзорных журналов после 1975 г.

Важная роль в книге отведена предметному указателю. Он как бы перебрасывает мостки между отдельными параграфами обзора и Приложений 1 и 2, цементируя всю книгу. Вообще читателю рекомендуется прочитать книгу первый раз целиком, не задерживаясь на непонятных местах, а отмечая их карандашом, с тем чтобы вернуться к ним при повторном чтении. Возможно, целесообразно начать чтение с беглого ознакомления с Приложениями 1 н 2 и Предметным указателем, а потом уже читать текст обзора.