Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
сделать стартовой добавить в избранное
Кефирный гриб на сайте www.za4et.net.ru

Промышленность и Производство Промышленность и Производство     Техника Техника

Физика элементарных частиц и t-кварк

Фонарь садовый «Тюльпан».
Дачные фонари на солнечных батареях были сделаны с использованием технологии аккумулирования солнечной энергии. Уличные светильники для
106 руб
Раздел: Уличное освещение
Браслет светоотражающий, самофиксирующийся, желтый.
Изготовлены из влагостойкого и грязестойкого материала, сохраняющего свои свойства в любых погодных условиях. Легкость крепления позволяет
66 руб
Раздел: Прочее
Совок №5.
Длина совка: 22 см. Цвет в ассортименте, без возможности выбора.
18 руб
Раздел: Совки

Физика элементарных частиц и -кварк Н.Никитин Данное вступительное слово расчитано на неспециалистов. В нем кратко обрисоввываются контуры современной физики высоких энергий и даются ответы на некоторые распространенные вопросы, возникающие у любителей науки при первом знакомстве с квантовой теорией. Подготовленный читатель может пропустить вступительное слово и сразу перейти к чтению статьи  Дональда Перкинса "Открытие -кварка". А читатель, знакомый с методами квантовой теории поля, способен понять и не только все написанное Д.Перкинсом, но и дополнительные вычисления, приведенные в разделе "Комментарии переводчика". История исследования элементарных частиц и фундаментальных взаимодействий насчитывает более двух с половиной тысяч лет и восходит к идеям древнегреческих натурфилософов о строении Мира. Однако серьезная научная разработка данного вопроса началась только в конце XIX-го века. В 1897 году выдающийся английский физик-экспериментатор Дж.Дж.Томсон определил отношение заряда электрона к его массе. Тем самым, электрон окончательно обрел статус реального физического объекта и стал первой известной элементарной частицей в истории человечества. За сто с небольшим лет физики провели тысячи сложнейших и точнейших экспериментов, призванных отыскать другие элементарные частицы и выявить фундаментальные взаимодействия между ними. Результаты экспериментов объяснялись серией последовательно сменявших друг друга теорий. Последняя в их ряду - Стандартная модель взаимодействия элементарных частиц (СМ), включающая в себя минимальную модель электрослабого взаимодействия Глэшоу-Вайнберга-Салама и Квантовую хромодинамику (КХД). Можно сказать, что на сегодняшний день именно СМ является реальным итогом многолетней работы сотен тысяч людей от "высоколобых" теоретиков до простых инженеров и лаборантов. Схему СМ можно уложить в несколько абзацев. На сегодняшний день считается, что в Мире существуют три фундаментальных взаимодействия. Это гравитационное, электрослабое и сильное. При энергиях много меньших, чем примерно 90 ГэВ (1 ГэВ, т.е. 1 Гигаэлектронвольт = 109 электронвольт), электрослабое взаимодействие "расщепляется" на два: хорошо всем знакомое электромагнитное и проявляющееся только в мире элементарных частиц слабое взаимодействие. Заметим, что сильное взаимодействие, аналогично слабому, проявляется исключительно в микромире. Это связано с тем, что слабое и сильное взаимодействия обладают конечными и весьма малыми радиусами действия порядка 10-16см и 10-13см, соответственно. Радиусы действия гравитационного и электромагнитного взаимодействий - бесконечны, а потому гравитация и электромагнетизм проявляют себя на макроскопическом уровне. Однако в микромире во всем диапазоне энергий, доступных для экспериментального изучения, гравитация слаба и ею можно пренебречь. Появление электрослабого взаимодействия не должно удивлять читателей. В течении всей своей истории физика двигается в направлении объединения взаимодействий. Ньютон - первый, кто пошел по пути отыскания универсальных фундаментальный физических законов. Закон всемирного тяготения впервые продемонстрировал, что два считавшихся раннее принципиально различными движения: движение планет по небу и движение тел под действием силы тяжести у поверхности Земли нужно рассматривать с единых позиций.

Примерно через 150 лет Д.К.Максвелл показал, что электрические и магнитные явления суть две стороны универсального электромагнитного взаимодействия. Физики XX-го столетия, среди которых особенно стоит выделить Ш.Глэшоу, С.Вайнберга, А.Салама и К.Руббиа, теоретически и экспериментально доказали, что взаимодействия столь разной природы как слабое и электромагнитное на самом деле при достаточно высоких энергиях имеют единую основу. Любая теоретическая схема объединения взаимодействий привносит в физику новые концепции и влечет нетривиальные экспериментальные предсказания. Именно подтверждение последних в многочисленных опытах ведет к признанию той или иной "объединительной теории". Возможно ли, что с повышением максимально достижимых энергий ускорителей элементарных частиц ученые обнаружат, что оставшиеся три взаимодействия сводятся к меньшему числу еще более фундаментальных взаимодействий? Теоретики абсолюно уверены в положительном ответе на данный вопрос. Предложен целый ряд сценариев подобного объединения (например, теории великого объединения и суперсимметричные теории). Однако пока нет ясности, на каком масшабе энергий достигается новая стадия объединения и будет ли доступен этот масштаб для эксперименальной проверки в XXI-ом веке. Может возникнуть иной вопрос, а не откроют ли физики новое фундаментальное взаимодействие, принципиально отличное от всех вышеперечисленных? С одной стороны, зксперименты по обнаружению так называемой "пятой силы" (если четырьмя хорошо установленными считать гравитационные, электромагнитные, сильные и слабые силы) ставятся постоянно, но пока ни один из них не привел к положительному результату. С другой - никто не доказал, что "пятая сила" принципиально не может существовать в природе. На микроскопическом уровне все фундаменальные взаимодействия передаюся при помощи посредников - полей калибровочных бозонов. Бозоны - потому, что ассоциированные с рассматриваемыми полями частицы подчиняются статистике Бозе-Эйнштейна, то есть имеют целый спин. Переносчик электромагнетизма - фотон () - имеет спин равный единице. Переносчики слабого взаимодействия электрически нейтральный - бозон и электрически заряженные - бозоны, а также переносчики сильного взаимодействия () - глюоны, аналогично фотону имеют спин, равный единице . Эти частицы открыты экспериментально, их свойства хорошо изучены. Считается, что переносчик гравитационного взаимодействия - гравитон - имеет спин, равный двум. Гравитон до сих пор не обнаружен и, скорее всего, не будет обнаружен еще очень долго. Слово "калибровочный" указывает на теоретический прием, используя который, переносчики фундаментальных взаимодействий вводятся в теорию. Даже качественное обсуждение данного приема далеко выходит за рамки предисловия. Читателя не должен смущать и тот факт, что физики постоянно говорят о полях и частицах как о чем-то взаимозаменяемом, более того, эквивалентном. Действительно, в классических теориях частицы и поля суть совершенно разные физические объекты. Например, электромагнитное поле и альфа-частица. В квантовой теории оба понятия получают естественное обобщение, восходящее к принципу корпускулярно-волнового дуализма Луи де Бройля.

Любая микрочастица описывается волновой функцией (или полем), которая, в свою очередь, (вторично) квантуется в терминах операторов рождения и уничтожения квантов этого поля, то есть в терминах рождения и уничтожения частиц. Одним из первых подобный подход в 20-х годах XX-го века был предложен отечественным физиком-теоретиком В.А.Фоком. У многих студентов младших курсов и у "здравомыслящих" людей, не имеющих дела с микромиром, возникает естественное непонимание, как это может быть, что одна и таже микрочастица в некоторых экспериментальных ситуациях ведет себя подобно волне, а в некоторых - подобно частице? Подсознательно хочется иметь некую наглядную картинку столь странного поведения. Попытаемся нарисовать один из возможных вариантов такой картинки. Предположим, что жители плоскости хотят описать результаты исследований трехмерного куба, половина граней которого - зеленые, а половина - красные. У плоских ученых в наличии имеются лишь двумерные приборы, а в качестве понятийного аппарата используется двумерная геометрия Евклида. Куб в данном примере играет роль наглядного образа микрочастицы. Куб не зеленый, не красный и не плоский. Он цельный трехмерный объект с шестью гранями разного цвета. Как же могут себе представить куб двумерные ученые? По их мнению, исследуемый объект есть совокупность квадратов, имеющих то странное свойство, что в зависимости от постановки эксперимента квадрат становится то красным, то зеленым, но никогда не красно-зеленым или зелено-красным. На основе своих экспериментов плоские ученые могут создать "квантовую механику" трехмерного цветного куба, которая в качестве существенного элемента будет опираться на принцип "красно-зеленого дуализма". Взаимодействие куба с плоскостью двумерные ученые вполне могут описывать при помощи "волновой функции куба", которая редуцируется после взаимодействия либо к зеленому, либо к красному квадрату. Переходя от кубов и плоскостей к реальным микрочастицам, можно сказать, что любая микрочастица обладает цельным свойством "микрочастичности", для описания которого мы - жители сугубо макроскопического мира - вынуждены неким непротиворечивым образом манипулировать исключительно макроскопическим понятием (других не имеем и не воспринимаем!) плотности вероятности, крайними проявлениями которого в координатном представлении являются макроскопические понятия волны и корпускулы. Очевидно, что представленная наглядная картинка страдает рядом дефектов. Предлагаю читателям самостоятельно придумать более корректный пример. Помимо калибровочных бозонов существует целый набор фундаментальных фермионов, которые на сегодняшний день считаются элементарными. Это предположение не противоречит совокупности всех экспериментальных данных. Фундаментальные фермионы имеют полуцелый спин, равный одной второй, и делятся на две группы. К первой группе относятся лептоны. Эти частицы не участвуют в сильном взаимодействии. Лептонами являются электрон (), мюон (), тау-лептон () и соответствующие им нейтрино трех типов: электронное нейтрино (), мюонное нейтрино () и тау-лептонное нейтрино ( ). Не вызывает сомнений, что электрон, мюон и тау-лептон имеют массы.

Получилось u-u-b и d-d-b. Первая частица сигма-b, как и протон, имеет положительный заряд, а вторая, в отличие от нейтрона, отрицательный. Экзотические частицы были получены в результате лобовых столкновений разогнанных Теватроном почти до скорости света протонов и антипротонов. При столкновении их кинетическая энергия превращалась в массу b-кварка в соответствии со знаменитой формулой Эйнштейна. Вероятность этого процесса мала, и за пять лет экспериментов и сто триллионов столкновений было зарегистрировано чуть более сотни частиц каждого сорта. Часть из них получалась в основном состоянии со спином 1/2, а часть в возбужденном со спином 3/2, в полном соответствии с предсказаниями стандартной модели физики элементарных частиц (спин частицы зависит от того, каким образом ориентированы спины ее кварков). Ученые вполне довольны результатами этих экспериментов, которые позволили заполнить пару белых пятен в таблице всех мыслимых элементарных частиц и еще раз проверить самые основы наших представлений о внутреннем строении вещества

1. Физика элементарных частиц

2. История открытия основных элементарных частиц

3. Элементарные частицы и космология

4. Черные дыры и элементарные частицы

5. Элементарные частицы. Ускорители

6. Оболочечное строение элементарных частиц
7. Элементарные частицы
8. Мир элементарных частиц

9. Элементарные частицы

10. Элементарные частицы

11. Оболочечное строение элементарных частиц

12. Единая квантовая теория: матричное моделирование элементарных частиц

13. Элементарные частицы в виде корпускул и волн и модель атома

14. Мир дискретных объектов - физика частиц. Модель частицы /корпускула/. От физики Аристотеля до физики Ньютона

15. Элементарные сведения о частицах и анти-частицах

16. Сравнительный анализ методик преобразований Галилея в курсе общей физики и в курсе элементарной физики

Шнуровка-бусы "Цветы".
Эта простая, но интересная игрушка увлечет малыша! Цель игры - нанизать на шнурок все бусинки. Ребенку будет интересно каждый раз менять
345 руб
Раздел: Деревянные шнуровки
Развивающая настольная игра "Котосовы".
Коты и совы — любимые животные ведьм. Бедняги так часто подвергаются магическим экспериментам, что подчас не сразу отличишь, кто перед
792 руб
Раздел: Карточные игры
Точилка механическая.
Настольная механическая точилка отличается высоким качеством работы и долговечностью механизма. Пластиковый корпус. Механизм крепления к
547 руб
Раздел: Точилки

17. Физика звезд

18. Обзор методов и способов измерения физико-механических параметров рыбы

19. Физико-механические свойства мёрзлых грунтов

20. Готфрид Лейбниц - немецкий историк, математик, физик, юрист

21. "Уравнения математической физики", читаемым авторов на факультете "Прикладная математика" в МАИ

22. Исследование элементарных функций
23. Дидактические функции проверки и учета знаний и умений, учащихся по физике
24. Методы поиска и исследований в преподавании физики

25. Тест по методике преподавания физики общие и частные вопросы

26. Физико-химические изменения, происходящие при приготовлении блюда "Борщ украинский с пампушками"

27. Физико-статистическая оценка ресурса теплообменных труб с начальными дефектами производства в виде трещин

28. Расчет тепловой схемы парогенератора ПГВ-1000 с построением диаграмм t-Q, тепловой и гидродинамический расчеты

29. Физико-топологическое моделирование структур элементов БИС

30. Специфика физики микрообъектов

31. Пространство и время в физике

32. Наука - Физика

Мебель для кукол "Спальня Конфетти".
Спальня "Конфетти" - это игровой набор, состоящий из пуфика, кровати и трюмо. Мебель собирается по схеме. При сборке не забудьте
565 руб
Раздел: Спальни, кроватки
Трехколесный велосипед Funny Jaguar Lexus Trike Original Volt (цвет: синий).
Трехколесный велосипед подходит для детей от 1 года. Велосипед Volt заряжает своей энергией, зовет в дорогу. Характеристики: - удобное
2400 руб
Раздел: Трехколесные
Фоторамка Crystocraft "Бабочка", 10x19 см.
Цвет: золотистый. Материал: сталь. Размер: 10x19 см. Товар не подлежит обязательной сертификации.
383 руб
Раздел: Прочие

33. Физика

34. Подборка основных формул по физике

35. Физика 9-10 класс

36. Физика подкритического ядерного реактора

37. Шпаргалки по физике (Шпаргалка)

38. Лекции по физике за 2 семестр
39. Физика
40. Кварки

41. Ответы на билеты за 10 класс для школ с физико математическим уклоном

42. Физика (лучшее)

43. Глобальная история Вселенной (физика)

44. Вступительные билеты и ответы по физике для поступающих на заочное отделение в Саратовский государственный аграрный университет (СГАУ)

45. Нобелевская премия в облости физики за 2000г. (Ж. Алферов)

46. Шпаргалка по физике для студентов 1-го курса (по билетам)

47. Спектры и спектральный анализ в физике

48. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ ПО ФИЗИКЕ (МЕХАНИКА И ТЕРМОДИНАМИКА)

Готовальня "Stop System", 3 предмета.
Готовальня из 3 предметов: 1 циркуль, 1 универсальный держатель, 1 пенал с грифелями. Цвет может отличаться от представленного на фото!
340 руб
Раздел: Циркули, чертежные инструменты
Пазл "Киты", 66 деталей.
Пазл собирается на основании в рамке — детали не растеряются и ограниченное пространство подскажет ребёнку правильный размер картины. На
548 руб
Раздел: Пазлы (54-99 элементов)
Дождевик Bambola, ПВХ.
Прозрачный, прочный дождевик для прогулочной коляски, подходит и для колясок с ручкой сзади (крепление задней стороны - на
408 руб
Раздел: Дождевики, чехлы для колясок

49. Физика и современная энергетика

50. Шпаргалка с билетами по физике, 11 класс

51. Вопросы и ответы по физике в ТУСУР (Томск)

52. Шпаргалка по физике 11 класс -Квантовая физика

53. Общая Физика (лекции по физике за II семестр СПбГЭТУ "ЛЭТИ")

54. Физика (шпаргалка: квантовая механика)
55. Домашние наблюдения и опыты учащихся по физике. Их организация
56. Шпаргалки по физике за 2 курс, 2 сесестр (УГТУ-УПИ)

57. Симметрия в физике

58. Лабораторные работы по физике

59. Математическая гипотеза в неклассической физике

60. Нитрид бора и его физико-химические свойства

61. Умозаключения по аналогии в математике и физике

62. Связь больших чисел с константами физики и космотологии

63. Приближенное вычисление определенных интегралов, которые не берутся через элементарные функции

64. Уравнения математической физики

Дорожная игра "Голодные бегемотики".
Забавная игра «Голодные бегемотики» не даст соскучиться! Она рассчитана на двух человек, каждый из которых играет за голодного бегемота:
543 руб
Раздел: Игры на ловкость
Швабра для пола "Помощница".
Использование швабры позволяет очистить любые поверхности от пыли и грязи, даже без использования химических средств. Благодаря насадке
314 руб
Раздел: Швабры и наборы
Комплект детского постельного белья "Пираты".
Постельное белье из бязи выполнено из высококачественного хлопка, что гарантирует крепкий и здоровый сон. Комплект не требует особого
1498 руб
Раздел: Детское, подростковое

65. Передний край теоретической физики: теплопроводность одномерного кристалла

66. Надо ли искать Хиггс – Бозон и кварки?

67. Физика релятивистских эффектов

68. Физика как источник теорем дифференциального исчисления

69. Раздел физики, родившийся из ошибки

70. Случайный эксперимент, элементарные исходы, события
71. Хронология открытий в физике электричества
72. Новая революция в физике

73. Приложения определенного интеграла к решению некоторых задач механики и физики

74. Способ доказательства теоремы Ферма в общем виде с помощью методов элементарной математики

75. Синхротронное излучение: из рук физиков - в руки врачей

76. Пушкин и физика

77. Штрихи к истории развития физики

78. Физика атомного ядра. Структура атомных ядер

79. Применение световода на уроках физики

80. Основные концепции физики ХХ века

Трехколесный велосипед Funny Jaguar Lexus Racer Trike (цвет: серебро).
Детский трехколесный велосипед с колясочной крышей на колесах ПВХ – настоящее спасение для мам с маленькими детьми. Главное место для
3600 руб
Раздел: Трехколесные
Карандаши цветные "Nuance", 24 цвета.
Карандаши цветные. Пластиковый трехгранный корпус. Диаметр грифеля: 3 мм. В наборе: 24 цвета.
404 руб
Раздел: 13-24 цвета
Мягкий пол универсальный, желтый, 30x30 см (9 деталей).
Данный вид напольного покрытия прекрасно совмещается с мягкими полами 60х60 см и ковриком-пазлом «Классики». 9 деталей - 1 кв.м. Пол идет
754 руб
Раздел: Прочие

81. Основные концепции классической физики XIX века

82. Логика Космоса (физика античной Греции)

83. Бессилие от знания или может ли история помочь физикам?

84. Корпускулярно-волновой дуализм в современной физике

85. Физика и паранормальные явления

86. Перспективные аспекты развития физико-топологических представлений о времени
87. Вопросы к государственному экзамену по физике
88. Развитие современной физики в 1932 - 1954 гг.

89. Соотношение неопределённостей квантовой физики как предполагаемое пространство свободы субъекта

90. Физико-химический Анализ. Термодинамический аспект ФХА

91. Физико-химический анализ жидких систем

92. Вопросы по физике

93. Физика 9 кл.

94. Физика шаровой молнии

95. Введение в физику черных дыр

96. Физики и световая чувствительность глаза

Подгузники "Солнце и Луна. Нежное прикосновение", размер: 5/XL (11-25 кг), 48 штук.
Подгузники "Солнце и Луна. Нежное прикосновение" сделаны по японской технологии в сотрудничестве с японской корпорацией WATASHI
801 руб
Раздел: Более 11 кг
Увлекательная настольная игра "Зверобуквы", новая версия.
В игровом наборе маленькие карточки-буквы и большие карты-звери. Иллюстраторы поработали здесь на славу! У каждой буквы свой яркий и
632 руб
Раздел: Карточные игры
Игра магнитная "Модная девчонка".
Любая девочка, независимо от возраста, обожает заниматься украшательством, придумывать и экспериментировать. Магнитная игра "Модная
318 руб
Раздел: Бумажные куклы

97. Шпаргалка по физике

98. Элементы ядерной физики

99. Шпаргалка по физике


Поиск Рефератов на сайте za4eti.ru Вы студент, и у Вас нет времени на выполнение письменных работ (рефератов, курсовых и дипломов)? Мы сможем Вам в этом помочь. Возможно, Вам подойдет что-то из ПЕРЕЧНЯ ПРЕДМЕТОВ И ДИСЦИПЛИН, ПО КОТОРЫМ ВЫПОЛНЯЮТСЯ РЕФЕРАТЫ, КУРСОВЫЕ И ДИПЛОМНЫЕ РАБОТЫ. 
Вы можете поискать нужную Вам работу в КОЛЛЕКЦИИ ГОТОВЫХ РЕФЕРАТОВ, КУРСОВЫХ И ДИПЛОМНЫХ РАБОТ, выполненных преподавателями московских ВУЗов за период более чем 10-летней работы. Эти работы Вы можете бесплатно СКАЧАТЬ.