Biografije Karakteristike Analiza

Fizička enciklopedija. Srednji bozoni

SREDNJI VEKTORSKI BOZONI

Vektorska grupa teške h-ts, noseći slabu interakciju, to-ruyu uključuje dvije nabijene čestice (W +, W-) s masom = 80 GeV i jednu neutralnu (Z °) s masom = 90 GeV. Otkriven 1983. u CERN-u. (vidi SLABA INTERAKCIJA).

  • - Organizmi kod kojih oba roditelja utiču na razvoj osobina; oni su srednji između roditeljskog para...

    Termini i definicije koji se koriste u uzgoju, genetici i reprodukciji domaćih životinja

  • - hipotetički. čestice bez spinova koje obezbeđuju mehanizam za spontano narušavanje merne simetrije fizičkih stanja. sistemi...

    Physical Encyclopedia

  • - čestice ili kvazi-čestice sa cjelobrojnim spinom koje se pridržavaju Bose-Einstein statistike...

    Počeci moderne prirodne nauke

  • - forma vezivno tkivo između drugih tkiva ili grupa ćelija...

    Naučno-tehnički enciklopedijski rječnik

  • - drveni ili metalni. rešetkaste konstrukcije koje se koriste za vješanje žica kontaktnog lanca za vješanje između sidrenih nosača...

    Tehnički željeznički rječnik

  • - čestice W+, Z0 sa masama reda 80 i 90 GeV, usled čije razmene se vrši slaba interakcija. Eksperimentalno otkriven 1983.

    Prirodna nauka. enciklopedijski rječnik

  • - G., koji se nalazi na internodalnim granama simpatičkog stabla u cervikalnom i lumbalne regije, rjeđe u torakalnom i sakralnom dijelu; daju vlakna žilama i organima odgovarajućih područja...

    Veliki medicinski rječnik

  • - - slika objekta na ravni koristeći paralelni vektori, čija je vrijednost proporcionalna njihovoj udaljenosti od tačaka objekta do ravni projekcije...

    Geološka enciklopedija

  • - petrohemija. dijagrami, sastav i položaj gp unutar kojih su utvrđeni ne samo položajem odgovarajuće tačke, već i smjerom i veličinom vektora ...

    Geološka enciklopedija

  • - ovisno o smjeru za razliku od skalarnog, neovisno o smjeru. S. do. in. identični u suprotnim smjerovima nazivaju se bivektori, različiti - monovektorski...

    Geološka enciklopedija

  • - proizvodi, dobra koja se u potpunosti troše u proizvodnji finalnih proizvoda i usluga...

    Pojmovnik poslovnih pojmova

  • - roba koja se u potpunosti troši u proizvodnji finalnih proizvoda i usluga...

    Veliki ekonomski rečnik

  • - čestice W, Z0 sa masama reda 80 i 90 GeV - nosioci slabe interakcije. Eksperimentalno otkriven 1983.

    Veliki enciklopedijski rečnik

  • - Vrsta semantičkih frazeoloških antonima koji označavaju suprotne, višesmjerne radnje, znakove. Na primjer: ne zaboravi put do negdje - zaboravi put do negdje...

    Pojmovi i pojmovi lingvistike: vokabular. Leksikologija. Frazeologija. Leksikografija

  • - Vrsta semantičkih frazeoloških antonima koji označavaju suprotne, višesmjerne radnje, znakove. Na primjer: ne zaboravi put do negdje - zaboravi put do negdje...

    Rječnik lingvističkim terminima T.V. Ždrebe

"SREDNJI VEKTORSKI BOZONI" u knjigama

I. Srednji koraci

Iz knjige Možete vjerovati u ljude ... Bilježnice dobar čovjek autor Saint Exupery Antoine de

I. Međufaze Mnogi savremenici su govorili o ovom kratkom ali puna događajaživot. U početku je bio Antoine de Saint-Exupery, "snažan, veseo, otvoren" dječak, koji je sa dvanaest godina već smišljao avionski bicikl i izjavio da će poletjeti u nebo pod

Među jela

Iz knjige Najbolja jela za praznični sto. Jednostavno, jeftino, lijepo, ukusno autor Zvonareva Agafya Tikhonovna

srednji ciljevi

Iz knjige Goldratt's Theory of Constraints. Sistemski pristup do stalnog poboljšanja autor Detmer William

Srednji ciljevi U toku glavni zadatak moramo napraviti nekoliko koraka, proći kroz nekoliko faza, a svaka od njih je međufaza

Godina rođenja i vektorski parovi

Iz knjige Astrologija ljubavi i veza. Datum rođenja će vam reći kako da upoznate svoju polovinu i stvorite snažnu porodicu autor Solyanik Katerina

Godina rođenja i vektorski parovi Naravno, istočna astrologija je mnogo komplikovanija od onih horoskopa po horoskopskim znakovima Istočni kalendar koje su nadaleko poznate. Međutim, čak i ovih dvanaest karakteristika može u prvoj fazi razjasniti situaciju sa perspektivom izgradnje

40. Srednje čakre

Iz knjige Pranayama. Put do tajni joge autor Lizbet Andre van

Međutijela

Iz knjige Život duše u tijelu autor Šeremeteva Galina Borisovna

Intermedijarna tijela Iskustvo putnika u prošlim životima Narušavanje jedinstva sa svijetom, gubitak niza kvaliteta i deformacija matrice mogu stvoriti uslove da duša provede srednji život u tijelu biljke ili životinje. Vrlo rijetko može dobiti tijelo

Vektorske zapovesti

Iz knjige Praktični kurs Grigorij Kvaša. Strukturni horoskop autor Kvaša Grigorij Semenovič

Vektorske zapovesti 1. Za neke je vektorski brak očigledan dokaz božanske intervencije u našim životima, za druge je jednako očigledna posledica đavolskih mahinacija. Otuda glavna zapovijed: ulazak u vektorski brak, ne očekujte da ćete ostati u sjeni. Vector

5.6. Intermedijarna stanja

Iz knjige Kabale. gornji svijet. Početak puta autor Laitman Michael

5.6. Intermedijarna stanja B duhovni svijet između četiri osnovna stanja (neživo, vegetativno, životinjsko i ljudsko) postoje posredna stanja. Postoji određeni skup elemenata čiji redoslijed određuje prijenos informacija. U životinjskoj prirodi, ovo

1. Skalarna, vektorska i tenzorska polja

Iz knjige Gravitacija [Od kristalnih sfera do crvotočina] autor Petrov Aleksandar Nikolajevič

1. Skalarna, vektorska i tenzorska polja U glavnom tekstu i dalje u dodacima koristimo koncepte skalarnih, vektorskih i tenzorskih polja. Kako bismo izbjegli nelagodu prilikom upoznavanja s ovim terminima, dat ćemo neka objašnjenja. Bolje je početi s vektorom. U normalnom 3D

3. Fermioni i bozoni

Iz Pete knjige neriješeni problemi nauke autor Wiggins Arthur

3. Fermioni i bozoni Sve čestice koje čine Univerzum spadaju u dvije grupe: fermioni i bozoni. Slično razlikovanje uveli su diplomirani studenti Univerziteta u Leidenu (Holandija) Samuel Goudsmit i George Uhlenbeck. Gaudsmit, više zaokupljen istraživanjem, primijetio je

Međuzaključci

Iz knjige Staljinovih ubica. Glavna tajna XX vijek autor Mukhin Yury Ignatievich

Srednji zaključci Šta trebamo izolovati i zapamtiti odavde? prvo, sazrela je neka vrsta zavere među elitom KPSS (b), i to ne samo „mirne opozicije” ili ljudi „nezadovoljnih Staljinovom politikom”, već zavere opakih i odlučnih ljudi sposobnih da nekoga ubiju

Međuzbirovi

Iz druge knjige Svjetski rat autor Utkin Anatolij Ivanovič

Srednji rezultati Nemačke trupe su se približile na udaljenosti manjoj od stotinu kilometara od glavnog grada Sovjetski savez. Pod njihovom vlašću već je postojala teritorija na kojoj je živjelo 65 miliona stanovnika SSSR-a. IN Nemački logori već je bilo tri miliona sovjetskih zarobljenika. Pukovniče

B.3. Vektor čitanje i pisanje

Iz knjige Programiranje za Linux. Profesionalni pristup autor Mitchell Mark

4.6.5 Vektorski parametri

Iz knjige C++ od Hill Murraya

4.6.5 Parametri vektora Ako se vektor koristi kao parametar funkcije, prosljeđuje se pokazivač na njegov prvi element. Na primjer: int strlen(const char*);void f() (* char v = "vektor" strlen(v); strlen("Nicholas"); *); Drugim riječima, kada se prosledi kao parametar, parametar tipa T se pretvara u T*.

6.1.10. Kreiranje vektorskih slika

Iz knjige Macintosh Tutorial autor Skrylina Sofya

6.1.10. Kreiramo vektorske slike Za završetak zadatka potreban nam je materijal sekcije. 5.1.10 i 5.1.11 Zadatak broj 1 Nacrtati kuću pomoću alata vektorske grafike, uzimajući sl. 6.10. Zadatak se nalazi na prvoj stranici dokumenta u datoteci: /pages/tasks/6.

-

SREDNJI VEKTORSKI BOZONI

SREDNJI VEKTORSKI BOZONI

Grupa vektorskih teških čestica koje nose slabe interakcije uključuje dvije nabijene čestice (W+, W-) mase =80 GeV i jednu neutralnu (Z°) mase =90 GeV. Otkriven 1983. u CERN-u. (vidi SLABA INTERAKCIJA).

1983 .

SREDNJI VEKTORSKI BOZONI

- vektorske čestice, slaba interakcija. naelektrisane struje I neutralni krpelji


e i - e) SU(2) x U


Weinbergov ugao:



Masa () i širina punjenja. W-bozon je 80,60,4 GeV i 2,250,14 GeV respektivno, masa i širina neutralnog -bozona su 91,1610,031 GeV i 2,5340,027 GeV. Napunite W bozon se raspada u hadronska stanja u 70% slučajeva, u leptonska stanja u 30% slučajeva i (relativna vjerovatnoća svakog leptonskog moda je 10%). Z° bozon se raspada u hadronska stanja u 71% slučajeva, njegovi načini raspada leptona i njihove relativne vjerovatnoće su: (3,2%), (3,36%), (3,33%) i

(19,2%). M. V. Terentijev.

Fizička enciklopedija. U 5 tomova. - M.: Sovjetska enciklopedija. Glavni urednik A. M. Prokhorov. 1988 .


Fizički enciklopedijski rječnik. - M.: Sovjetska enciklopedija. Glavni i odgovorni urednik A. M. Prokhorov. 1983 .

SREDNJI VEKTORSKI BOZONI SREDNJI VEKTORSKI BOZONI W+, Z0 čestice sa masama reda 80 i 90 GeV, čijom se razmjenom ostvaruje slaba interakcija. Eksperimentalno otkriven 1983. Prirodne nauke. Encyclopedic Dictionary.

GAUGE SYMMETRY GAUGE SYMMETRY GAUGE SYMMETRY gen. klasa lok. simetrije jednadžbi teorije polja (tj. simetrije povezane sa St. elem. Ch-ts, a ne sa St. you prostor-vremena), karakterizirane parametrima koji ovise o tački prostora-

KVANTNA TEORIJA POLJA KVANTNA TEORIJA POLJA Kvantna teorija polja (QFT), relativistički kvant. teorija fizike. sistema sa beskonačnim brojem stepeni slobode. Primjer takvog sistema je el.-magnet. polje, za puni opis to-rogo u svakom trenutku potrebno je navesti napetost

SUPERSIMETRIJA SUPERSIMETRIJA SUPERSIMETRIJA (Fermi-Boze simetrija), simetrija koja povezuje polja, čiji kvanti imaju cijeli broj. spin (yavl. bozoni), s poljima, čiji kvanti imaju polucijeli spin (yavl. fermioni). Polja koja se transformišu pod C. transformacijama prijatelja

,

SREDNJI VEKTORSKI BOZONI

- vektorske čestice, zbog čija se razmjena vrši slaba interakcija. Oni se nazivaju "srednji" u istorijskom smislu. razlozi, budući da je njihovo postojanje teoretski predviđeno mnogo prije njihovog direktnog otkrića kao stvarne čestice (1983.), naime, lokalna interakcija četiri fermiona između naelektrisane struje I neutralni krpelji je predstavljen kao rezultat „srednje“ razmene virtuelnih čestica [na sl. u ca-

Kao primjer, prikazano je kako se navedena razmjena odvija u raspršenju neutrina elektronom

]. Ovi bozoni su srednji u istom smislu kao i foton (g) u rasejanju naelektrisanja. čestice. Razmjena vektorskih bozona (električni naboj, odnosno + e i - e)(električni naboj 0) i g pruža vezu između struja u unificirana teorija elektroslaba interakcija, na osnovu grupe simetrije SU(2) x U(l). U ovoj teoriji, mase (mase


i jednaki) i -bozoni su izračunati teoretski i izraženi su u terminima Fermijeve konstante i Weinbergov ugao:


gdje je a=1/137 konstanta fine strukture. Weinbergov ugao i mase mjere se nezavisno

eksperimentima, stoga je valjanost gornjih relacija sa postotnom greškom vrlo važan argument u prilog teorije elektroslabe interakcije.

Brzi razvoj fizike elementarne čestice posljednjih godina značajno promijenio naše ideje ne samo o hadronima, već i o leptonima, odnosno česticama koje imaju samo slabe i elektromagnetne (nabijene leptone) interakcije. Pored prethodno poznata dva para leptona (elektrona i elektronskih neutrina i miona i mionskih neutrina – vidi §§ 231, 233, 234), otkriven je još jedan teško nabijeni lepton, nazvan tau lepton (). Uz t-lepton, očigledno bi trebao postojati još jedan neutrino, takozvani tau-neutrino (). Istina, ovo posljednje još nije uočeno u direktnim eksperimentima.Tau neutrini se mogu pojaviti, na primjer, u raspadu tau leptona ili izletjeti zajedno sa tau leptonima u raspadima težih čestica.

Svaki lepton ima odgovarajuću antičesticu - antilepton. Brojni eksperimenti su pokazali da se do udaljenosti reda reda leptoni i antileptoni ponašaju kao elementarni "tačkasti" objekti. Leptoni, zajedno sa kvarkovima, su, kako danas misle, zaista elementarne, odnosno fundamentalne čestice (vidi tabelu 14).

Svi procesi formiranja i raspada leptona (od kojih su neki ranije razmatrani - vidi § 233) mogu se objasniti ako uzmemo u obzir da leptoni takođe imaju određene očuvane kvantne brojeve, nazvane "leptonski naboji" i podsećaju na naelektrisanje bariona.

Sada su poznate tri vrste takvih leptonskih naboja - elektronski (), mionski () i tau-lepton ():

1) za elektrone i elektronske neutrine, naelektrisanje leptona elektrona, za njihove antičestice, za sve ostale čestice;

2) za mione i mionske neutrine, mionski leptonski naboj je , za odgovarajuće antileptone , za sve ostale čestice ;

3) za tau lepton i tau neutrino; kod anti-tau leptona ; za sve ostale čestice.

U svim do sada proučavanim procesima sva tri leptonska naboja su očuvana. Kao vježbu, čitatelji se pozivaju da pokažu, koristeći koncept očuvanih leptonskih naboja, da se u prirodi mogu dogoditi raspadi (233.1), (233.2) i reakcije (233.3), (233.4), a procesi kao što su zabranjeno. Zaista, ovi i drugi prijelazi koji krše zakone očuvanja leptonskih naboja nikada nisu uočeni ni u jednom od brojnih eksperimenata pretraživanja. Leptoni nemaju barion naboje i kvarkove arome, tj. odgovarajući kvantni brojevi su jednaki nuli. To je zbog činjenice da leptoni uopće ne učestvuju u jakim interakcijama.

U tabeli. 14 postavili smo one čestice koje se danas smatraju zaista elementarnim. Hadroni nisu uključeni u njega, budući da je njihov kompleks unutrašnja struktura prilično pouzdano utvrđeno, a dokazano je da su upravo kvarkovi "slijepljeni zajedno" razmjenom gluona blokovi koji čine hadrone. Međutim, ova tabela mora biti dopunjena drugim elementarnim česticama. To su prvenstveno fotoni – kvanti elektromagnetno polje, koji provode elektromagnetne interakcije između nabijenih čestica. Ovdje smo također smjestili gluone, koji vrše interakciju između kvarkova i zajedno s kvarkovima osuđeni su na “doživotni zatvor” unutar hadrona.

Veoma važnu ulogu slabe interakcije takođe igraju u fizici elementarnih čestica. Kao što je već napomenuto, ovo je jedina interakcija u prirodi koja može promijeniti individualnost osnovnih čestica - leptona i kvarkova - i uzrokovati međusobnu transformaciju između takvih čestica (podvrgnuti, međutim, zakonima održanja barionskih i leptonskih naboja). Pitanje koji je mehanizam djelovanja slabih sila dugo se raspravljalo. Pretpostavlja se da su ove sile posljedica razmjene posebnih kvanta polja slabih interakcija, koji se nazivaju međubozoni. Za razliku od gluona, međubozoni, poput fotona, moraju postojati u slobodnom stanju. Teorija je omogućila da se predvidi postojanje tri takva međubozona: - i -čestica. I konačno, 1982-1983. otkriveni su međubozoni, a ovo otkriće je bila prava senzacija.

Međubozoni su registrovani u najteži eksperimenti na akceleratoru za skladištenje sa sudarajućim proton-antiprotonskim snopovima, pri energiji svakog od sudarajućih zraka (sada je ova energija već povećana na ). Ovo je najveća energija dobijena umjetno. Opšti oblik jedna od dvije ogromne instalacije na kojima je to urađeno divno otkriće, prikazan je na sl. 422, i na sl. 425 prikazuje snimak sa displeja računara, na kome je registrovan događaj formiranja i raspada međubozona.

Ispostavilo se da su mase međubozona vrlo velike - one su skoro 100 puta veće od masa nukleona (vidi tabelu 14). Ovo su najteže čestice stvorene u laboratoriji.

Otkrićem međubozona završen je veoma važan ciklus istraživanja, koji je pokazao da slab i elektromagnetne sile, unatoč njihovoj prividnoj razlici, usko su međusobno povezani i, u suštini, ispadaju kao manifestacije iste interakcije, koja se naziva elektroslaba. Trenutno se intenzivno pokušavaju uspostaviti veze između elektroslabe interakcije i jake, a u budućnosti se čak pokušava razumjeti jedinstvena priroda sve četiri vrste sila koje postoje u prirodi - jake, elektromagnetne, slabe i gravitacijske.

Rice. 425. Formiranje i raspad međubozona. Prikazuje se snimak sa displeja računara na kojem su obrađeni događaji registrovani u instalaciji (Sl. 422). Snopovi protona i antiprotona usmjereni su duž ose cilindrične gasno-pražnjene komore objekta, što je šematski prikazano na displeju. Prikazan je događaj interakcije u kojem se proizvodi teški međubozon. Događaj (druge čestice) je registrovan na slici. Uočeno je raspadanje: mion je gotovo poprečna staza sa velikim zamahom. Neutrino leti u suprotnom smjeru. Ne može se direktno posmatrati, ali se identifikuje kinematikom događaja, budući da nosi veliki zamah.

Ideja o jedinstvu jakih, elektromagnetnih i slabih interakcija sukobljava se s podjelom osnovnih čestica na kvarkove koji imaju jake interakcije i leptone koji nemaju takve interakcije. Neka sličnost kvarkova i leptona može biti dokazana njihovom podjelom u grupe koje imaju sličnu strukturu. Kao što se vidi iz tabele. 14, možemo govoriti o tri takve grupe, ili, kako ih zovu, generacije, fundamentalnih čestica: svjetlosni -, -kvarkovi i svjetlosni leptoni, , čine prvu takvu generaciju; teži i -kvarkovi zajedno sa mionima i mionskim neutrinima čine drugu generaciju; i, konačno, najteži kvarkovi ( i ) i leptoni () su dio treće generacije. Očigledno, moraju postojati neki procesi u kojima se kvarkovi pretvaraju u leptone, a različite vrste leptona () također doživljavaju međusobne transformacije. Potraga za takvim fenomenima u kojima, iako sa vrlo malom vjerovatnoćom, još uvijek postoji neočuvanje barionskih i leptonskih naboja, od velikog je interesa za modernu nauku. Na primjer, sada se u mnogim laboratorijama svijeta intenzivno traga za raspadom protona na lakše čestice (itd.). Zbog velike mase protona, pri takvim raspadima mora se osloboditi značajna energija.

Traganja za raspadom protona vrše se na složenim instalacijama sa velikim "osjetljivim volumenima" materije. Termin "osjetljivi volumen" znači da ako se bilo koji nukleon u ovoj zapremini raspadne na svjetlosne čestice, tada će se takav raspad registrovati. Osetljive količine postojećih i trenutno u izgradnji instalacija sadrže nukleone, a izloženost na ovim instalacijama traje godinama. Radi zaštite od kosmičkog zračenja, instalacije se nalaze u podzemnim laboratorijama na velikim dubinama. Do sada nije bilo moguće pouzdano registrovati raspad protona. Nekoliko pronađenih događaja - "kandidati za raspad protona" - mogu se objasniti pozadinskim procesima. U ovim eksperimentima je ustanovljeno da proton, čak i ako nije apsolutno stabilan, ima ogromno vrijemeživot godine. To znači, na primjer, da se ni jedan proton ne raspadne s velikom vjerovatnoćom u čovjeku tokom cijelog njegovog života. Životna skala protona pokazuje se ogromnom čak i u poređenju sa životnim vijekom Univerzuma (godine).

W − , Z imaju

Srednji bozoni

Srednji bozoni W + ,

slabo naelektrisanje je izvor polja,

čiji su nosioci. U tom pogledu, oni su slični gluonima, koji imaju naboj u boji. Stoga su i sami međubozoni u stanju da generišu druge međubozone i da se rasipaju jedan na drugog.

W −

W −

W −

W −

Broj generacija

fundamentalno

fermioni

Rezonantna kriva raspada Z-bozona sa formiranjem hadrona pokazuje da je broj generacija kvarkova i leptona N = 3.

Karakteristično

Eksperimentiraj

Standard

ΓZ , GeV

Γ hadron, GeV

Γ , MeV

+μ −

τ + τ−

Γ μτ , MeV

Γ inv , MeV

Γ ν

Broj generacija fundamentalnih

fermioni

Precizna mjerenja životnog vijeka Z-bozona izvršena su u e+ e- sudarima. Životni vijek Z bozona je ≈ 10−25 s, stoga se može posmatrati samo od raspada u

druge čestice. Z-bozoni se raspadaju u kvarkove

antikvarkovi (q q) parovi koji uključuju sve kvarkove osim t,

i lepton-antilepton parovi svih generacija:

Z → q + q ,

gdje je q = d ,u ,s ,c, b

e + Z → μ + τ +

E − ,

+ μ − ,

+ τ − .

ν e+ ν e,

Z → ν μ+ ν μ, ν τ+ ν τ.

Z-bozon se posmatra kao rezonancija u zavisnosti od broja

raspada Z-bozona na energiju sudara + e − .

Maksimalni broj raspada pada na energiju E e + + E e − = m Z c 2 ≈ 91 GeV. Širina Γ rezonancije je povezana sa njenom

životni vijek τ relacijom

Γ τ ≈.

Kanale raspadanja karakteriše širina Γ hadron ,Γ e μτ ,

Γneutrino. Ukupna širina raspada Z-bozona Γ Z :

Γ Z = Γ hadron + Γ e μτ + Γ neutrino.

Presjek procesa e + e − → Z → hadroni:

ΓZ2

Γ hadron

(E)=σ

e− e+

(E − E0 )

ΓZ,

Broj generacija fundamentalnih fermiona

Ukupni presjek proizvodnje Z-bozona σtot (e+ e- → Z)

je zbir poprečnih presjeka tri procesa

σ ukupno (e+ e- → Z) = σ ukupno (e+ e- → Z→ hadroni) + +σ ukupno (e+ e- → Z→ nabijeni leptoni) +

+ σ ukupno (e+ e- → Z→ neutrino).

Širina rezonancije i poprečni presek na maksimumu su povezani sa brojem razne vrste neutrina u koje se raspada Z-bozon. Sa povećanjem broja neutrina, tj. broj generacija, širina rezonancije raspada Z-bozona raste, a poprečni presjek na maksimumu opada. Dakle, broj tipova neutrina određen je sa dva nezavisna parametra - poprečnim presekom na maksimumu i širinom rezonantne krive e+ e– anihilacije u Z-bozon.

Eksperiment je dao sljedeću procjenu za broj mogućih tipova neutrina n

n = 2,982 ± 0,013.

Ovaj rezultat je u skladu sa podacima o broju generacija fundamentalnih fermiona, nezavisno dobijenim analizom obilja vodonika i helijuma u Univerzumu. Budući da broj tipova neutrina značajno doprinosi gustoći energije i brzini hlađenja Univerzuma nakon veliki prasak, određuje omjer između broja neutrona i protona proizvedenih u vrijeme predzvjezdane nukleosinteze i, posljedično, omjer između broja 4 He i 1 H jezgri nastalih u prvim minutama evolucije Univerzuma. Uočeni omjer broja izotopa 4 He/1 H ~ 0,1 ukazuje da broj tipova lakih neutrina može biti dva ili tri i u suprotnosti je sa prisustvom četiri ili više tipova neutrina.

Konstante

interakcije

Konstantno

elektromagnetna

interakcije

Slaba konstanta

interakcije

e−

νe

νe

e−

U originalnoj teoriji, slaba interakcija je opisana kao transformacija čestica sa četiri fermiona (lijevo). Moderna reprezentacija Slaba sila je povezana sa nosiocima interakcije W i Z bozona (desno).

Slaba interakcija uključena početna faza razvoj teorije karakterizirala je konstanta G F , koja se naziva Femia konstanta sprege i efektivna konstanta interakcije četiri fermiona. Prema eksperimentalnim podacima, imao je vrijednost:

G F \u003d 1,4 10-49 erg cm 3

Fermijeva konstanta G F povezana je sa konstantom α w relacijom:

GF = π 2 α w cM W c c 2 2 ,

M W je masa W-bozona.

Stalna jaka interakcija?

Pokazalo se da vrijednosti konstanti zavise od skale relativnih udaljenosti na kojima

interakcije. Konstante α e i α w u širokom

energetski opsezi su:

α e = 1 137 = 0,0073

α w = 0,032

Konstanta jake interakcije α s u regionu

udaljenosti (≈ 1 fm) ima red jedinice. Ovo

karakteristika jake interakcije dobila je poseban naziv neperturbativnog režima jake interakcije. Kako se relativne udaljenosti smanjuju, konstanta jake interakcije primjetno opada. Na udaljenostima skale od 0,1 i 0,001 fm, ova konstanta ima sljedeće vrijednosti, redom:

− 8 cm Za

posmatraču na velikoj udaljenosti, atom izgleda kao neutralan sistem, jer pozitivan naboj jezgro je potpuno kompenzirano negativnim nabojem elektronska školjka. Tokom formiranja molekula, čvrsto vezane unutrašnje ljuske atoma praktički se ne mijenjaju. Hemijski i fizička svojstva molekule određuju relativno slabo vezani elektroni vanjske ljuske. Sile koje vežu atome u molekule su elektromagnetne prirode. Međutim, ovo je samo slab "eho" sila koje vezuju elektrone i atomsko jezgro.

molekule

Atomi. molekule

Ovisnost energije veze elektrona različitih omotača atoma o atomskom broju.

Promjena energije sistema NaCl u zavisnosti od

udaljenosti (Å) između Na + i Cl − jona

Kvarkovi - Hadroni - Jezgra

Udaljenost na kojoj se javlja interakcija boja ≈ 1 fm je karakteristična veličina

hadron. Interakcije boja kvarkova i gluona formiraju hadron. Kao što je atom sastavljen od nabijenih čestica električno neutralan, tako je i adron sastavljen od obojenih objekata bezbojni objekt. Boja se pojavljuje samo na daljinu

< 10-13 см.

Bezbojni hadroni su međusobno povezani nuklearnim silama, koje su analogne silama koje vezuju neutralne atome u molekule. Nuklearne sile su slab "eho" snažne interakcije između kvarkova u boji u adronu.

Otkriće međubozona zaokružilo je vrlo važan ciklus istraživanja, koji je pokazao da su slaba i elektromagnetska sila, uprkos njihovoj prividnoj razlici, usko povezane jedna s drugom i, u suštini, ispadaju kao manifestacije iste interakcije, tzv. elektroslab jedan.
Sa uvođenjem srednjeg bozona, slika slabih procesa se kvalitativno uklapa opšta šema interakcije na osnovnom nivou. Neka empirijska pravila ustanovljena za slabe procese takođe dobijaju svoje prirodno objašnjenje.
Životni vijek međubozona je oko 10 - 25 s, a moguće ih je registrirati samo po produktima raspada.
Međutim, mnogi hadroni nastaju u pp sudarima zajedno sa međubozonima.
To se događa kada je masa srednjeg bozona mw (u energetskom smislu).Kako se energija procesa povećava, rezultati dobiveni korištenjem Lagranžiana (2) i (3) postaju različiti.
Prisustvo virtuelnog stupnja raspada sa međubozonom W (nabijena čestica) automatski osigurava ispunjenje pravila selekcije: čudnost se mijenja za jedan na mjestu sa četiri fermona, a jedan virtualni bozon s jediničnim nabojem odgovara mjestu.
Najteža čestica sada poznata (međubozon) je skoro 100 puta masivnija od protona.
Higs, koji daju masu trima od četiri međubozona sa svojim vakuumskim prosecima. U hromodinamici se postulira ograničenje boje, gluoni su skriveni u hadronskim vrećama i za sada se ne može brinuti o njihovoj bezmasenosti.
Pogledajmo koliko tačno i potpuno teorija sa međubozonima opisuje svojstva slabih procesa.
Svjestan je unutrašnje nedosljednosti teorije četiri fermiona i potrebe za vektorskim i skalarnim međubozonima.
Prije svega, postavlja se pitanje kako u teoriju uvesti mase međubozona. Uostalom, iz eksperimenta znamo da te čestice moraju imati mase (i to prilično velike. Na prvi pogled se čini da se ništa strašno neće dogoditi ako u Lagranžijan uvedemo pojam mase m2La, koji se zove ruke. U slučaju Abelovog kalibarskog polja, ovo ne vodi ni do čega što nije u redu, kao što smo vidjeli kada smo raspravljali o masi fotona, postoji meko za foton.
Nerenormalizabilnost teorije bez H-bozona još se jasnije očituje u procesima raspršivanja međubozona jedan na drugi.
Trenutno je veoma popularan model slabih interakcija, zasnovan na ideji međubozona, koji su kvanti neabelovog kalibracionog polja - Weinberg-Salamov model.
Uslov kalibarske invarijantnosti, povezan sa neophodnošću renormalizabilnosti teorije, zahteva prisustvo četiri međubozona, tj. pored fotona, W - bozona, potrebno je pretpostaviti postojanje neutralnog bozona Z, koji će biti odgovoran za slabe neutralne struje.
Pri niskim energijama činjenica da do interakcije između struja dolazi zbog razmjene međubozona pokazuje se beznačajnom.

U ovoj knjizi ćemo detaljno razmotriti strukturu slabih struja, nabijenih i neutralnih, te svojstva međubozona. Prvi dio knjige posvećen je uglavnom fenomenološkoj analizi različitih slabih procesa pri niskim energijama, ispod praga za proizvodnju W i Z bozona. U drugom dijelu knjige uglavnom razmatramo fiziku slabe interakcije pri visokim energijama, iznad praga za proizvodnju W i Z bozona.
Uzimajući u obzir dvokomponentni neutrino bez mase, možemo smatrati da je prijenos impulsa tokom njegove interakcije sa sredinom mali u poređenju sa masama međubozona.
Objasniti slabe interakcije u skladu sa opšti pristup uvodi se nosilac slabe interakcije, čiju ulogu igra hipotetička čestica - međubozon W. Njegova masa mora biti veća od nukleonske, a naboj mora biti pozitivan ili negativan.
U ovom članku razmatramo samo SW sa četiri fermiona, iako gore citirani radovi uglavnom koriste teoriju sa međubozonom za procjenu A.
Pod naslovom ostale čestice uključili smo, prije svega, neotkrivene Higsove H bozone, koji se koriste u Standardnom modelu za davanje mase međubozonima. Moguće je da je uvođenjem H signala naišlo na još jedno efektivno polje, koje će se pokazati kao manifestacija kolektivnih efekata neke interakcije fundamentalnijeg nivoa.
Značajna razlika između masa teških bozona W i Z i masa fotona određuje uočenu razliku između poprečnih presjeka za slabe i elektromagnetne procese, iako su i W i Z i fotoni međubozoni jedne elektroslabe interakcije. Formiranje virtuelnih fotona, koji određuju čisto elektromagnetnih procesa, ne zahtijeva utrošak energije za stvaranje mase mirovanja fotona, jer je jednaka nuli.
Postojanje međubozona također može odrediti ponašanje C.
Na osnovu ove analogije, autori su istakli (vidi i ) da slična situacija također bi se trebao pojaviti u MET. Kao rezultat toga, mase međubozona, kao i fermiona, će nestati, a slaba interakcija će postati, poput elektromagnetne, dalekosežna.
Slaba interakcija je svojstvena svim česticama; primjer slabe interakcije je p-raspad. Slaba interakcija se objašnjava razmjenom međubozona - čestica koje imaju veliku masu mirovanja (oko 100 GeV) i spin A.
Otkriven je u toku objašnjavanja procesa p-raspada. Radijus slabe interakcije određen je masama m i m međubozona.
Zweig / sastoji se u činjenici da su sve čestice koje učestvuju u jakim interakcijama građene od fundamentalnijih čestica - kvarkova. Osim leptona, fotona i međubozona, sve već otkrivene čestice su kompozitne.
Most Interest sastoji se u traženju međubozona u slabim interakcijama i energetskom proučavanju.
Beta raspad nastaje zbog slabe interakcije. Dakle, međubozon mora učestvovati u tome.
Napredak u fizici elementarnih čestica pri visokim energijama omogućio je početak proučavanja procesa koji su se odvijali na samom početku širenja Univerzuma.Prema teoriji, na T1013 K materija se sastojala uglavnom od kvarkova. Na Y-1015 K, tvar je sadržavala veliki broj međubozona - čestica koje provode jednu elektroslabu interakciju. U još većim tamama (T - - 1028K) odvijali su se procesi koji su, vjerovatno, odredili samo postojanje materije u današnjem Univerzumu. Uz učešće ovih čestica, kvarkovi se mogu pretvoriti u leptone i nazad. U to vrijeme, broj čestica i antičestica svake vrste je vjerovatno bio potpuno isti.

Prema standardnoj teoriji, pojava mase u intermedijarnim bozonima nastaje spontanim kršenjem simetrije SU (2) X U (i) do 11) em.
Dakle, lagano prekinite spremanje električni naboj ne uspijeva: to je spriječeno praktičnom bezmase fotona. Za razliku od fotona, međubozoni su vrlo teške čestice, pa je lagano uvođenje masa međubozona sasvim moguće. Na putu do konstruisanja renormalizabilne teorije slabe interakcije, moramo samo da razmotrimo spontani prekid kalibarske neabelove simetrije, u kojoj bezmaseni neabelovski fotoni dobijaju masu i pretvaraju se u masivne međubozone, ne samo neutralne, već i takođe naplaćeno.
Stoga je vrlo primamljivo interakciju od četiri čestice svesti na interakciju od tri čestice, koja se provodi kroz nova čestica, nazvan međubozon W. Slika 23 prikazuje (prikazan ranije na slici 22, dijagrame raspada miona i neutrona uz učešće međubozona - isprekidanu liniju.
nobelova nagrada za fiziku 1979. dodijeljen Glashowu, Salamu i Weinbergu za njihov rad na ujedinjavanju elektromagnetnih i slabih sila kroz teoriju mjerača. Dio slabe sile ove teorije opisuje interakciju između još neopaženih mjernih čestica, nazvanih međubozoni, i poznatih čestica, posebno neutrina. Iako ova teorija nije tako dobro utemeljena kao elektromagnetizam, napravila je značajan napredak u uređenju eksperimentalnih podataka.
Ovaj član opisuje kako slobodno kretanje skalarna polja i njihova interakcija sa mernim poljima A i Bc. Ako polje φ ima očekivano vakuum jednako l/K 2 (vidi sedmi član Lagranžiana), šesti član će dati mase međubozona na isti način kao što je opisano u prethodnom poglavlju.
Ovaj rast prestaje kada se H-bozon uključi zbog međusobne kompenzacije dijagrama a, b i c. Zato, ako je masa R-bozona vrlo velika, rasipanje međubozona može premašiti svoju unitarnu granicu prije nego što β dijagram stupi u igru, a mi ćemo imati posla sa jakom interakcijom međubozona.
Istinski neutralne čestice se nalaze u sredini između čestica i antičestica. Promena predznaka parnosti P za antibarije nije naznačena, kao ni promena predznaka C y za sve antičestice. Za leptone i međubozone, unutrašnji paritet nije tačan (očuvan) kvantni broj i samim tim nije obeležen. Brojevi u zagradama na kraju fizičke veličine ukazuju na postojeću grešku u značenju ovih veličina, pozivajući se na posljednju datu brojku.
Graviton, foton i pion učestvuju u gravitacionim, elektromagnetnim i jakim interakcijama; a u slučaju slabih interakcija njihovu ulogu igra W-čestica. Naziva se i srednjim bozonom jer mora poštovati Bose-Einsteinova statistička pravila i imati srednju stopu raspada. Ali još uvijek nije bilo moguće stvarno otkriti ovu česticu.
Da bi se ovaj rast u potpunosti oslobodio, potrebno je da se pojavom mase u međubozonima pojave dodatna polja u Lagranžijanu, čiji doprinos kompenzuje razmatrane divergencije. Ovako meko uključivanje mase međubozona proizlazi iz spontanog narušavanja kalibarske simetrije, što ćemo razmotriti u sledeće poglavlje. U njemu ćemo, koristeći niz primjera, vidjeti da u mehanizmu spontanog narušavanja kalibarske simetrije centralnu ulogu ima skalarna polja. Očekivana fizička svojstva čestica koje odgovaraju ovim poljima, takozvani Higsovi bozoni, biće razmatrana u Pogl.
Dakle, neutralna aksijalna struja oba - i d - kvarkova je čisti izovektor. Ulazi u jedan triplet sa aksijalnim nabijenim strujama koje emituju W - i N - - bozone. Podsjetimo da je nastao miješanjem izovektorskih i izoskalarnih međubozona (vidi pogl.
Skup gluona koji osigurava prijenos svih boja između svih kvarkova ispada po potrebi prilično opsežan. Prema predviđanjima teorije, trebalo bi da ih bude osam. Istovremeno, elektromagnetne interakcije nastaju zbog razmjene čestica jedne vrste - fotona, a slabe interakcije - zbog izmjene tri vrste međubozona: U. Za razliku od fotona, gluoni međusobno djeluju. Gluoni, kao i kvarkovi, ne postoje u slobodnom stanju.
Konačno, sastavni elementi njegovih različitih tipova su kvarkovi šest aroma (i tri boje) i leptoni takođe šest aroma. Različite interakcije između ovih osnovnih čestica nastaju zbog razmjene specifičnih materijalnih objekata- nosioci interakcija: gluoni, fotoni, međubozoni i gravitoni. Svi oni takođe spadaju među fundamentalne čestice.

Kako se jake i slabe interakcije ne manifestiraju na makroskopskom nivou, ne postoje odgovarajuća makroskopska polja sa njihovim opisom sila. Kada se govori o poljima jakih i slabih interakcija, ima se u vidu kvantni opis: polja su skup kvanta. Takve čestice su stvarne i postoje u slobodnom stanju. Kao nosilac slabih interakcija, hipotetička čestica se naziva - međubozon; još nije otkriven u slobodnom stanju. Ranije smo imenovali nosioce gravitacionih i elektromagnetnih interakcija; to su gravitoni (hipotetički) i fotoni, ili - y-kvant.
Slabe interakcije takođe igraju veoma važnu ulogu u fizici elementarnih čestica. Pitanje koji je mehanizam djelovanja slabih sila dugo se raspravljalo. Pretpostavlja se da su ove sile posljedica razmjene posebnih kvanta polja slabih interakcija, koji se nazivaju međubozoni. Za razliku od gluona, međubozoni, poput fotona, moraju postojati u slobodnom stanju.