okun-fizika-elementarnykh-chastits (810758), страница 37
Текст из файла (страница 37)
Хорхе Луис Борхес. Проза разных лет.— М.: Радута, 1984, с. 218): «)Кивотные подразделяются на: а) принадлежащих Императору, б) бальзамированных, в) прирученных, г) молочных поросят, д) сирен, е) сказочных, ж) бродячих собак, з) включенных в настоящую классификацию, и) буйствующих, как в безумии, к) неисчислимых, л) нарисованных очень тонкой кисточкой из верблюжьей шерсти, м) и пт прочих, н) только что разбивших кувшин, о) издалека кажущихся мухами».
Если классификация какого-либо раздела физики чем-то напоминает Вам эту классификацию животных, то, значит, Вы еще недостаточно овладели данным разделом. Изучайте его до тех пор, пока сходство не пропадет. Коллаборации — группы физиков из различных институтов, совместно осуществляющие один эксперимент. Самые большие коллаборации насчитывают свыше ста физиков, очень многие — несколько десятков физиков.
В качестве примера упомянем коллаборации, изучающие нейтринные взаимодействия: СРНВ (СЕЙ1ч — Рог1топд— НеЫе1Ьегя — Бас!ау); СНАЙМ (СЕЙХ вЂ” НатЬпгд — Ашз1егдат — Йоте — Мозсо~ч). Иногда названием коллаборации служит шифр эксперимента, например: (ЗА1 ((Зпдегйгоипб Агеа чз 1) — самый крупный эксперимент на протон-аитипротоином коллайдере ЦЕРН, расположенном глубоко под землей, Конфайнмент (от английского соп1(петеЫ вЂ” тюремное заключение, ограничение свободы движения) — невылетание, пленение, удержание цветных кварков и глюонов внутри бесцветных адронов.
Гипотеза строгого конфайнмента была выдвинута для объяснения отрицательных результатов опытов по поискам свободных кварков. Впоследствии, по мере исследования структуры квантовой хромодина. мики, укрепилась надежда, что свойства конфайнмента являются следствием неабелевой калибровочной симметрии. В значительной мере эта надежда основана на результатах, полученных в рамках так называемых квантовохромодинамических правил сумм, а также на так называемых компьютерных экспериментах. В этих последних уравнения глкюдинамики с бесконечно тяжелыми кварками решались на пространственно-временных решетках с числом узлов порядка 10'.
Результаты этих непертурбативных расчетов указывают на то, что потенциал между кварками линейно растет с ростом расстояния между ними, как и ожидается в случае глюонной нити. Однако доказательство конфайнмента и ясное понимание механизма этого явления в рамках квантовой хромодинамики пока отсутствуют.
Конформная симметрия — симметрия относительно конформных преобразований, т. е. таких преобразований, которые оставляют инвариантными углы между направлениями. В физике под группой конформных преобразований понимают обычно 15-параметрическую конформную группу пространства Минковского. Генераторы этой группы в 178 пространстве скалярных функций представляются следую- щими дифференциальными операторами: Мич = хяд — ходя Р„= дя, К„=- 2х„х„д, — х'д„, 0 — -- х,.д, (р, т.=-О, 1, 2, 3). Здесь М, и Є— 10 генераторов группы Пуанкаре, являющейся подгруппой конформной группы, Кя — 4 генератора так называемых специальных нелинейных конформных преобразований, а П вЂ” генератор дилатации (изменения масштаба).
Необходимым условием конформной инвариантности уравнений является их масштабная инвариантность. Для масштабной инвариантности уравнений необходимо, чтобы лагранжиан не содержал размерных параметров типа масс частиц или размерных констант типа бг и 6,, Конформной инвариантностью обладают, например, лагранжиан невзаимодействующих фотонов и лагранжиан невзаимодействующих безмассовых нейтрино. Обладает конформной инвариантностью и хромодинамический лагранжиан, описывающий безмассовые кварки и глюоны.
Однако в этом последнем случае при учете квантовых поправок конформная инвариантность нарушается (конформная аномалия). Космические лучи — поток частиц высокой энергии, в основном протонов, падающих на Землю из космического пространства (первичное излучение), а также поток частиц, рожденных при столкновениях первичных частиц с веществом атмосферы (вторичное излучение). Первичное космическое излучение изотропно и ие зависит от времени, за исключением его солнечной компоненты (максимальная энергия частиц в последней — порядка 10 ГэВ). В интервале энергий 10 †' ГэВ поток первичных космических лучей с энергией, большей Е (ГэВ), примерно равен 1,7 Е '" частиц см 'сек 'стер '. При Е)10' ГэВ показатель степени возрастает от 1,6 до 2,2, так что, например, частицы с энергией Е)10' ГэВ на площадь 1 м' попадают примерно раз в год.
В космических лучах были открыты позитрон, мюон, и- и К-мезоны, Л-гиперон, было обнаружено явление множественного рождения адронов и, хотя и с невысокой точностью, найдены его основные закономерности, В част- 179 ности, были открыты некоторые проявления так называемого фейнмановского скейлинга. В космических лучах был наблюден ряд странных, не объясненных до снх пор явлений, в частности события, получившие название кентавров. Кентавры — это несколько актов множественного рождения при энергии 10'— 10" ГэВ, в которых рождаются около 100 заряженных частиц и практически не рождаются и"-мезоны. Поиски кентавров на протон-антипротонном коллайдере ЦЕРН оказались безуспешными, но, возможно, это связано с тем, что энергия в системе центра масс здесь несколько ниже, чем в упомянутых выше событиях в космических лучах. Лагранжиан — фундаментальная физическая величина, занимающая центральное положение в теории элементарных частиц, определяющая все свойства физических полей. Лагранжиан обычно обозначают заглавной рукописной буквой .У.
Уравнения распространения и взаимбдействия полей определяются лагранжианом через посредство принципа наименьшего (более точно, экстремального) действия. Действие Я представляет собой интеграл от лагранжиана З по пространству и времени: 5= 1.2'пхйуг(гЖ.
1,= 1 Упхг(ус(г Интеграл называют функцией Лагранжа. Часто говорят„что построение теории элементарных частиц сводится к решению двух задач: 1) установлению вида лагранжиана фундаментальных полей природы; 2) нахождению экспериментально проверяемых следствий, вытекающих из лагранжиана данного вида. В квантовой теории поля лагранжиан представляет собой сумму ряда слагаемых, в каждое из которых входит произведение операторов поля или их производных. В стандартных квантово-полевых теориях лагранжиан локален, т. е.
поля, входящие в произведения, относятся к одной и той же мировой точке (одним и тем же значениям г и 1), Как показала Нетер, из инвариантности лагранжиаза относительно различных групп преобразований следуют соответствующие законы сохранения. В идеале конкретный вид лагранжиапа должен, по-видимому, полностью определяться принципами симметрии, однако реальные лагранжианы, обсуждаемые в. литературе, содержат ряд членов и параметров, вводимых, что называется, «руками», 15з для того чтобы описать наблюдаемую физическую картину мира.
В особенности это относится к скалярному сектору теории, т. е. к тем слагаемым лагранжиана, в которые входят скалярные поля. В единицах Г», с=1 действие безразмерно: (о) =1, а лагранжиан имеет размерность (масса)': (У)==-(т«). Слагаемые лагранжиана можно разделить на три группы: кинетические члены, массовые члены и члены взаимодействия (в калибровочных теориях кинетические члены и члены, описывающие взаимодействия векторных полей, тесно связаны между собой). Входящие в лагранжиан операторы фермионных полей»р имеют размерность (масса)": (ф1= =(т'ь), а бозонных«(~р)=-[т), Коэффициенты перед различными слагаемыми должны быть, вообще говоря, размерными, чтобы обеспечить условие (М=(т«).
Перенормируемость лагранжиана требует, чтобы размерность этих коэффициентов была неотрицательна: и", п)0. Лептоны — элементарные частицы со спином '!„не участвующие в сильных взаимодействиях. Известны три заряженных лептона: электрон е, мкюн )» н т-лептон— и три нейтральных: электронное нейтрино»», мюонное нейтрино»„и тау-нейтрино»,.
У каждой из этих частиц имеется соответствующая античастица: е+ (позитрон), и+, т» — и три антинейтрино: »„»ю»„(читается: «анти-нютау»). В электромагнитных взаимодействиях рождаются пары заряженных лептонов: е'е, !» р, т'т . В слабых распадах каждый из заряженных лептонов рождается в сопровождении «своего» антинейтрино: е-»„)»»„, т»,.
Если предположить, что все лептоны обладают некоторым специфическим квантовым числом — лептонным числом (иногда называемым лептонным «зарядом»), равным +1, а все антилептоны — лептонным числом, равным — 1, то так определенное лептонное число во всех наблюдавшихся до сих пор процессах сохраняется. Процессы, в которых ожидают увидеть несохранение лептонного числа: распад протона, двойной р-распад, нейтринные осцилляции. Мюон и т-лептон распадаются за счет слабого взаимодействия. Электрон стабилен. Слово «лептон» происходит от греческого слова «лептос» — мелкий, узкий (сравните: лепта — мелкая греческая монета).
ЛЭП (1.ЕР— от англ. 1.аде Е!ес1гоп Ро»1(гоп (К(пд))— кольцевои коллайдер встречных пучков электронов и позитронов, строительство которого ведется в ЦЕРНе. Длина !8! кольца около 27 км (с допуском =Е2 см). Энергия каж. дого нз пучков до 50 ГэВ, разброс энергии'порядка 80 МэВ. Ожидаемая светимость порядка 10" см 'сек ', Пуск машины, стоимость которой оценивается примерно в 1 млрд. цвейцарских франков, намечен на кснец 1989 г. Первоочередная физическая задача ЛЭП вЂ” исследование рождения и распадов 2-бозонов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
