okun-fizika-elementarnykh-chastits (810758), страница 31
Текст из файла (страница 31)
В. О Международной системе физических ве- личин Л УФН.— !979.— Т. !29, вып. 2.— С. 335. 3. гуеонтович М. А. О системах мер Д Вести. АН СССР.— 1964.— АЗ 6,— С. 123. (Статьи М. А. Леонтовича и Д. В. Сивухива содер- жат критику СИ. Статья Д. В. Сивухина была опубликована по решению Бюро Отделения обшей физики и астрономии АН СССР.) 4. Комке Д., Кремер К. Физические основы единиц измере- ния.— Мл Мир, 1980.
5. Квантовая метрология и фундаментальные константы: Сб, статей / Пер. с англ. под ред. Р, Н. Фаустова, В. П. Шелеста.— Мл Мир, 1981, !49 Приложение 2 СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ Словарь содержит около 100 терминов, относящихся к физике высоких энергий. В основном это теоретические и математические термины, но не только они.
Так, например, ряд словарных статей посвящен ускорителям. По замыслу словарь должен выполнять сразу несколько функций. 1. Дополнять и разъяснять текст обзора. 2. Служить для справок вне связи с обзором. 3. Помочь начинающему читателю ориентироваться в терминологии. Терминологический барьер является одним из самых серьезных при знакомстве с новой областью науки.
Простые и краткие определения терминов с указанием этимологии помогут хотя бы частично преодолеть этот барьер. 4. Предостеречь от использования устарелых терминов, таких, например, как «масса покоя» или «мю-мезон», 5. Привести примеры простых размерных оценок, основанных на системе единиц 1», с=1. При таком разнообразии функций словарь, естественно, не может быть единообразен по форме и стилю. Не думаю, чтобы «стрижка под гребенку» пошла ему на пользу. Я старался только, чтобы начало каждой словарной статьи было написано просто и четко. Иногда достаточно просто написана и вся статья, однако отдельные куски текста рассчитаны на более подготовленного читателя.
Если Вы почувствовали трудность при чтении, то, скорее всего, Вам попался именно такой кусок. Пропустите его. 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 отыскать, если воспользоваться предметным указателем. Адроны — частицы, участвующие в сильных взаимодействиях. Адроны с целым сцином называют мезонами, 150 с полуцелым — барионами.
Известно несколько сотен адронов. Большинство адронов крайне нестабильны -- это так называемые резонансы: они распадаются па более легкие адроны посредством сильного взаимодействия. Время жизни резонансов меньше 1О " сек '). Квазистабильные адроны живут гораздо долыпе и распадаются посредством слабого и электромагнитного взаимодействий. Конечными продуктами распада квазистабильных мезонов являются более легкие мезоны, лептоны и фотоны и, если распадающиеся мезовы достаточно тяжелые, то пары барион + антибарион.
Самые легкие барионы (протон и нейтрон) называют нуклонами. Более тяжелые квазистабильные барионы (Л, Е, Б, й, Л„ ...) называют гиперонами. Конечными продуктами распада гиперонов являются лептоны, фотоны, мезоны и обязательно нуклон. Из протонов и нейтронов состоят атомные ядра. Остальные адроны в состав окружающего нас стабильного вещества не входят, они рождаются в столкновениях частиц, обладающих высокими энергиями. Источниками этих частиц являются ускорители и космические лучи, Согласно современным представлениям, адроны не являются истинно элементарными частицами: они состоят из кварков.
Слово «адрон» происходит от греческого слова «хадрос»вЂ” массивный, сильный, крупный. Аксиальный вектор (от латинского ахтз — ось) — то же, что псевдовектор. В отличие от компонент обычного (полярного) вектора, компоненты аксиального вектора не меняют знака при зеркальном отражении (инверсии) координат. Аксиальным вектором является, например, векторное произведение двух полярных векторов.
Примеры физических величин, являющихся аксиальными векторами: напряженность магнитного поля Н, угловой момент /, аксиальный слабый ток. В случае магнитного поля трехмерный аксиальный вектор Н представляет собой три пространственные компоненты шестикомпонентного антисимметричного четырехмерного тензора напряженности электромагнитного поля Рм„. В случае аксиального тока трехмерный аксиальный вектор представляет собой три пространственные компоненты *) В Словаре термиаов, как и в предыдущем приложении, для секунды будет использоваться нестандартное сокращение — сек.
151 четырехмерного аксиального вектора, временная компонента которого представляет собой псевдоскаляр относительно чисто пространственных вращений и отражений. Аксиальный ток — то же, что аксиально-векторный ток, т. е. ток, преобразующийся как четырехмерный аксиальный вектор. Полный слабый ток является суммой векторного и аксиального токов. Произведение векторного и аксиального токов, представляющее собой псевдоскаляр, является источником несохранения четности в слабых взаимодействиях. Аксион — гипотетическая нейтральная, бесспиновая, легкая частица (масса аксиона много меньше ! МэВ), очень слабо взаимодействующая с веществом и распадающаяся на два фотона.
Гипотеза о существовании аксиона выдвинута в связи с проблемой сохранения СР-четности в сильных взаимодействиях (с так называемой проблемой О-члена) и связанной с ней проблемой сохранения абелева аксиального тока (отсюда название — аксион), Существование физически наблюдаемого аксиона не является обязательным следствием теории. Алгебра Ли — линейное пространство Е, снабженное операцией [,], называемой коммутированием и обладающей следующими свойствами: !) [а1,+Ы„1,,]= — а[!о 1,]+Ь[1, 13] (линейность), 2) [1,, Ц= — [1„1,] (антисимметричность), 3) [Ц1,„13!]+[1,[1м 1,]]+[13[1„1,И=О (тождество Якоби).
Здесь 1; — элементы алгебры, а и Ь вЂ” числа. Алгебра называется вещественной (комплексной), если числа а, Ь вещественны (комплексны). Пример: алгебра матриц Паули — т„т„т,, с коммутатором [ть тх]=— т;т~ — т„то Алгебру называют абелевой (коммутативной), если [1;, 1,]=0 для любых 1;, 1; ЕЕ.
Подалгебру Ж называют идеалом, если [1, и] Е Ф для любых 1 Е Е и и Е й[. Алгебру 1. называют простой, если она не абелева и не имеет идеалов, отличных от (О) и Е. Алгебру 1 называют прямой суммой алгебр М и У, если [гпг и! — 0 для любых тЕМ и и ЕЛ', Алгебру называют полупростой, если она является прямой суммой простых идеалов, Связь между группой Ли 6 и алгеброй Ли Е может быть символически выражена в виде 6 ехр Е. Амплитуда процесса — величина в квантовой механике и квантовой теории поля, квадрат модуля которой определяет вероятность процесса. В случае столкновения двух 152 частиц вероятность процесса характеризуется сечением процесса, в случае распада нестабильной частицы вероятность распада характеризуется шириной распада.
Аннигиляция — процесс, в результате которого частица и ее античастица, сталкиваясь, взаимно уничтожают друг друга, рождая при этом другие частицы. Исторически первым наблюдался процесс аннигиляции электрона ч позитрона в два фотона: г-е - 2у. В настоящее время наибольший интерес представляют процессы аннигиляции электрона и позитрона в адроны, идущие прн высоких энергиях на встречных электроннопозитронных пучках, Аномалия — в квантовой теории поля — нарушение какого-либо закона сохранения, следующего из определенной симметрии лагранжиана, квантовыми поправками, вычисленными на основе того же лагранжиана. Такое парадоксальное явление возникает из-за того, что некоторые диаграммы Фейнмана требуют доопределення при бесконечных значениях импульсов виртуальных частиц, а это доопределение вступает в противоречие с исходной симметрией лагранжнана. Наиболее известным примером аномалии является не- сохранение аксиального тока безмассового заряженного фермиона.
Формально лагранжиан в этом случае кирально-инвариантен, тем ие менее имеется так называе- ~ уа г« мая треугольная диаграмма (рис. 42), которая разрушает сохранение аксиального тока. Стороны треугольника Ь «» на рис. 42 изображают распространениевиртуальногофермиона(«электро- с у и' на»), Верхняя вершина изображает рис. 42 взаимодействие фермионного аксиального тока с Л-бозоном, две нижние — взаимодействие электромагнитного фермиониого тока с фотонами. Хотя вклад треугольной диаграммы в дивергенцию аксиального тока конечен, однако ее вклад в сам аксиальный ток «сндит» на верхнем пределе и требует регуляризации при больших импульсах виртуальных частиц.
Сделать разумную регуляризацию, которая бы не нарушила сохранение аксиального тока, невозможно. Требование отсутствия аксиальной аномалии в теории налагает серьезные ограничения на допустимую структуру фермионпых мультиплетов. В качестве примера укажем, что в 5(У(5)-модели великого объединения аномалии отсутствуют из-за того, что кварковые и лептанные аномалии в точности компенсируют друг друга. Другой важный пример — аномалия в следе тензора энергии — импульса. Эта аномалия играет важную роль в квантовой хромодинамике. В случае глюодинамики лагранжиап безмассового глюон ного поля обладает масштабной инвариантностью.
Поэтому наивно можно было бы ожидать, что след тензора энергии — импульса О„„в этом случае равен нулю. Грубо говоря, О, -р„р,„где р — 4-импульс глюона, и поскольку р'=-О Рис. 43 Рис. 44 в силу безмассовости глюона, то Ои„=О. Однако если регуляризовать треугольную диаграмму (рис.
43), то окажется, что Ои„ФО. (На диаграмме верхняя вершина изображает взаимодействие глюона с гравитоном, а две нижние — нелинейное взаимодействие глюонов между собой.) Расчет показывает, что 2 ~ 0(е,') 2 д~ 4 2 () (ц,') = — — '„-;-члены более высокого порядка по —. за, гл (4я)"- 4л ' В случае глюодинамики (5(У(З)-симметрия) След тензора энергии — импульса равен так называемого дилатационного тока К„ Вели 0„„ФО, то масштабная инвариантность и дилатационный ток не сохраняется. 1з4 5=11. дивергенции (Ки=-х,9„,). нарушается где ~3(д,') — так называемая функция Гелл-Манна — Лоу, а д,'=4па, — безразмерная константа взаимодействия глю- онов; Таким образом, возникновение масштаба в глюодинамике (размерная константа Лс о) тесно связано с аномалией в следе тензора энергии — импульса. С этой аномалией связаны также асимптотическая свобода и конфайнмент. Безмассовые фермионы также дают вклад в аномалию тензора энергии — импульса (см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
