Vahetulemused Saksa väed lähenesid pealinnast vähem kui saja kilomeetri kaugusele Nõukogude Liit. Nende võimu all oli juba territoorium, kus elas 65 miljonit NSV Liidu elanikku. IN Saksa laagrid Nõukogude vange oli juba kolm miljonit. kolonel

B.3. Vektori lugemine ja kirjutamine

4.6.5 Vektori parameetrid

4.6.5 Vektori parameetrid Kui funktsiooni parameetrina kasutatakse vektorit, edastatakse kursor selle esimesele elemendile. Näiteks:int strlen(const char*);void f() (* char v = "vektor" strlen(v); strlen("Nicholas"); *);Teisisõnu, kui see on antud parameetrina, T-tüüpi parameeter teisendatakse T*-ks.

6.1.10. Vektorkujutiste loomine

6.1.10. Vektorkujutiste loomine Ülesande täitmiseks vajame materjali jaotisest. 5.1.10 ja 5.1.11.Ülesanne nr 1Joonistage vektorgraafika vahenditega maja, võttes mudeliks joonis. 6.10. Ülesanne asub dokumendi esimesel lehel failis: /pages/tasks/6.

VAHKE VEKTORBOSONID

VAHKE VEKTORBOSONID

Vektorraskete osakeste rühm, mis talub nõrka interaktsiooni, mis sisaldab kahte laetud osakest (W+, W-) massiga 80 GeV ja üht neutraalset osakest (Z°) massiga 90 GeV. Avastati 1983. aastal CERNis. (vt Nõrk koostoime).

1983 .

VAHKE VEKTORBOSONID

- vektorosakesed, nõrk interaktsioon. laetud voolud Ja neutraalsed puugid

e Ja - e), S.U.(2)x U

Weinbergi nurk:

Kaal () ja laengu laius. W-boson võrdub vastavalt 80.60.4 GeV ja 2.250.14 GeV, neutraalse bosoni mass ja laius on 91.1610.031 GeV ja 2.5340.027 GeV. Lae W-boson laguneb hadronilisteks olekuteks 70% juhtudest, leptoonilisteks olekuteks 30% ja (iga leptoonilise režiimi suhteline tõenäosus on 10%). Z° boson laguneb hadroonilisteks olekuteks 71% juhtudest, selle leptoonilise lagunemise viisid ja nende suhtelised tõenäosused on vastavalt: (3,2%), (3,36%), (3,33%) ja

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

Füüsiline entsüklopeedia. 5 köites. - M.: Nõukogude entsüklopeedia. Peatoimetaja A. M. Prohhorov. 1988 .

Füüsiline entsüklopeediline sõnastik. - M.: Nõukogude entsüklopeedia. Peatoimetaja A. M. Prohhorov. 1983 .

INTERMEDIATE VECTOR BOSONS INTERMEDIATE VECTOR BOSONS osakesed W+, Z0 massiga suurusjärgus 80 ja 90 GeV, mille vahetuse tõttu tekib nõrk vastastikmõju. Katseliselt avastati 1983. Looduslugu. Entsüklopeediline sõnaraamat.

GAUGE SYMMETRY GAUGE SYMMETRY GAUGE SYMMETRY üldnimetus. klassi sisemine väljateooria võrrandite sümmeetriad (st elementide omadustega, mitte aegruumi omadustega seotud sümmeetriad), mida iseloomustavad ruumipunktist sõltuvad parameetrid

KVANTVÄLJA TEOORIA KVANTVÄLJA TEOORIA KVANTVÄLJA TEOORIA (QFT), relativistlik kvant. füüsika teooria lõpmatu arvu vabadusastmetega süsteemid. Sellise süsteemi näide on el.-magnetiline. välja jaoks täielik kirjeldus mis igal ajahetkel nõuab pingete seadmist

SUPERSYMMETRY SUPERSYMMETRY SUPERSYMMETRY (Fermi-Bose symmetry), väljasid ühendav sümmeetria, mille kvantidel on täisarvud. spin (mis on bosonid), väljadega, mille kvantidel on pooltäisarvuline spin (mis on fermionid). S. teisenduste all teisendatud väljad

VAHKE VEKTORBOSONID

- vektorosakesed, mille vahetamise tõttu toimub nõrk interaktsioon. Neid kutsutakse "keskmine" ajaloo järgi. põhjustel, kuna nende olemasolu ennustati teoreetiliselt ammu enne nende otsest avastamist tõeliste osakestena (1983), nimelt lokaalset nelja-fermioonilist interaktsiooni laetud voolud Ja neutraalsed puugid esitati virtuaalsete osakeste "vahepealse" vahetuse tulemusel [joonis fig. in ka-

Näitena on näidatud, kuidas see vahetus toimub neutriinode hajumisel elektronide poolt

]. Need bosonid on vahepealsed samas tähenduses kui laengu hajutav footon (g). osakesed. Vektorbosonite vahetus (elektrilaeng vastavalt + e Ja - e),(elektrilaeng 0) ja g suhtlevad voolude vahel in ühtne teooria elektrinõrk interaktsioon, sümmeetriarühma alusel S.U.(2)x U(l). Selles massiteoorias (mass

ja on võrdsed) ja -bosonid arvutatakse teoreetiliselt ja väljendatakse läbi Fermi konstandi ja Weinbergi nurk:

kus a=1/137 on konstant peen struktuur. Weinbergi nurka ja masse mõõdetakse sõltumatult

katsed, seetõttu on antud seoste kehtivus protsendiveaga väga oluline argument elektronõrga interaktsiooni teooria kasuks.

Füüsika kiire areng elementaarosakesed viimastel aastatel muutis oluliselt meie ettekujutusi mitte ainult hadronitest, vaid ka leptonitest, st osakestest, millel on ainult nõrk ja elektromagnetiline (laetud leptonite) vastastikmõju. Lisaks kahele varem tuntud leptonipaarile (elektronid ja elektronneutriinod ning müüonid ja müüonneutriinod – vt §§ 231, 233, 234) avastati veel üks raske laenguga lepton, mida nimetatakse tau leptoniks (). Ilmselt peaks koos t-leptoniga olema veel üks neutriino - nn tau neutriino (). Tõsi, seda viimast pole veel otsestes katsetes täheldatud. Tau neutriinod võivad ilmneda näiteks tau leptonite lagunemise käigus või koos tau leptonitega eralduda raskemate osakeste lagunemisel.

Igal leptonil on vastav antiosake – antilepton. Arvukad katsed on näidanud, et kuni suurusjärgu kauguseni käituvad leptonid ja antileptonid nagu elementaarsed punktobjektid. Just leptonid koos kvarkidega esindavad, nagu me täna arvame, tõeliselt elementaarseid või fundamentaalseid osakesi (vt tabel 14).

Kõik leptonite moodustumise ja lagunemise protsessid (mõned neist oli juttu varem – vt § 233) on seletatavad, kui arvestada, et leptonitel on ka teatud konserveerunud kvantarvud, mida nimetatakse “leptonilaenguteks” ja mis meenutavad barüoni laengut.

Nüüd on teada kolme tüüpi selliseid leptoni laenguid - elektron (), müon () ja tau-lepton ():

1) elektronide ja elektronneutriinode puhul elektronleptoni laeng, nende antiosakeste jaoks, kõikide teiste osakeste puhul;

2) müüonide ja müoniliste neutriinode puhul on müoniline leptoni laeng võrdne vastavate antileptonite puhul , kõigi muude osakeste jaoks;

3) tau leptoni ja tau neutriino jaoks; anti-tau leptonites ; kõigi teiste osakeste jaoks.

Kõigis seni uuritud protsessides on kõik kolm leptoni laengut säilinud. Harjutusena kutsutakse lugejaid üles kasutama konserveerunud leptonilaengute kontseptsiooni, et näidata, et looduses võivad toimuda lagunemised (233,1), (233,2) ja reaktsioonid (233,3), (233,4) ning protsessid, nagu näiteks, osutuvad keelatud. Tõepoolest, neid ja teisi leptonilaengute jäävuse seadusi rikkuvaid üleminekuid pole üheski arvukates otsingukatsetes kunagi täheldatud. Leptonitel puuduvad barüonlaengud ja kvargimaitsed, st vastavad kvantarvud on nullid. See on tingitud asjaolust, et leptonid ei osale üldse tugevates interaktsioonides.

Tabelis 14 oleme paigutanud need osakesed, mida tänapäeval peetakse tõeliselt elementaarseteks. Hadroneid nende keerukuse tõttu see ei hõlma sisemine struktuur on üsna usaldusväärselt kindlaks tehtud ja on tõestatud, et just gluoonide vahetusega “kokku liimitud” kvargid on need konstruktsioonielemendid, millest valmistatakse hadroneid. Seda tabelit tuleb aga täiendada teiste elementaarosakestega. Need on eelkõige footonid – kvantid elektromagnetväli, mis teostavad elektromagnetilisi interaktsioone laetud osakeste vahel. Siia paigutasime ka gluoonid, mis teostavad interaktsioone kvarkide vahel ja koos kvarkidega mõistetakse hadronite sees "eluaegsele vangistusele".

Väga oluline roll osakeste füüsikas mängivad rolli ka nõrgad vastasmõjud. Nagu juba märgitud, on see looduses ainus interaktsioon, mis võib muuta põhiosakeste – leptonite ja kvarkide – individuaalsust ja põhjustada selliste osakeste vahelisi vastastikusi transformatsioone (sellelgi aga barüoni- ja leptoonilaengute jäävuse seadustest). Pikka aega on arutatud küsimust, milline on nõrkade jõudude toimemehhanism. On oletatud, et need jõud on tingitud nõrkade interaktsioonide välja eriliste kvantide vahetusest, mida nimetatakse vahepealseteks bosoniteks. Erinevalt gluoonidest peavad vahepealsed bosonid, nagu ka footonid, eksisteerima vabas olekus. Teooria võimaldas ennustada kolme sellise vahepealse bosoni olemasolu: - ja - osakesed. Ja lõpuks, 1982.–1983. avastati vahepealsed bosonid ja see avastus oli tõeline sensatsioon.

Vahepealsed bosonid on tuvastatud kõige keerulisemad katsed põrkuvate prooton-antiprootonkiirtega salvestuskiirendil iga põrkuva kiirte energial (nüüd on seda energiat suurendatud väärtuseni). See on kõrgeim kunstlikult saadud energia. Üldvaadeüks kahest suurest installatsioonist, millel seda tehti imeline avastus, näidatud joonisel fig. 422 ja joonisel fig. 425 näitab hetktõmmist arvutiekraanilt, millel registreeriti vahepealse bosoni moodustumise ja lagunemise sündmus.

Vahebosonite massid osutusid väga suureks – need on ligi 100 korda suuremad kui nukleonide massid (vt tabel 14). Need on laboris loodud raskeimad osakesed.

Vahebosonite avastamine lõpetas väga olulise uurimistsükli, mis näitas, et nõrk ja elektromagnetilised jõud, vaatamata nende ilmsetele erinevustele, on nad üksteisega tihedalt seotud ja osutuvad sisuliselt sama interaktsiooni ilminguteks, mida nimetatakse elektrinõrgaks. Praegu püütakse intensiivsemalt luua seoseid elektronõrga interaktsiooni ja tugeva vahel ning edaspidi isegi püüda mõista kõigi nelja looduses eksisteeriva jõutüübi – tugeva, elektromagnetilise, nõrga ja gravitatsioonilise – ühtsust.

Riis. 425. Vahebosonite teke ja lagunemine. Arvuti ekraanilt, millel installimisel salvestatud sündmusi töödeldi, kuvatakse hetktõmmis (joonis 422). Prootonite ja antiprootonite kiired on suunatud piki paigaldise silindrilise gaaslahenduskambri telge, mis on skemaatiliselt näidatud ekraanil. Näidatakse interaktsioonisündmust, mille käigus moodustub raske vaheboson. Sündmus (muud osakesed) salvestatakse pildile. Täheldatakse lagunemist: müüon on peaaegu suure hooga põikisuunaline rada. Neutriino lendab välja vastupidises suunas. Seda ei saa otseselt jälgida, vaid selle tuvastab sündmuse kinemaatika, kuna see kannab suure impulsi.

Tugevate, elektromagnetiliste ja nõrkade interaktsioonide ühtsuse idee on vastuolus põhiosakeste jagunemisega kvarkideks, millel on tugev interaktsioon, ja leptoniteks, millel sellist vastasmõju pole. Kvarkide ja leptonite mõningasele ühisosale võib viidata nende jagunemine sarnase struktuuriga rühmadesse. Nagu tabelist näha. 14, saame rääkida kolmest sellisest põhiosakeste rühmast või, nagu neid nimetatakse, põlvkonnast: valgus -, -kvargid ja kerged leptonid moodustavad esimese sellise põlvkonna; raskemad ja -kvargid koos muuonide ja muuonneutriinodega moodustavad teise põlvkonna; ja lõpuks, kõige raskemad kvargid ( ja ) ja leptonid () kuuluvad kolmandasse põlvkonda. Ilmselt peavad olema mingid protsessid, mille käigus kvargid muunduvad leptoniteks ja ka erinevat tüüpi leptonites () toimuvad vastastikused transformatsioonid. Selliste nähtuste otsimine, mille puhul barüoni- ja leptonilaengute mittesäilimine, kuigi väga väikese tõenäosusega, siiski esineb, pakub tänapäeva teadusele suurt huvi. Näiteks praegu otsivad paljud laborid üle maailma aktiivselt prootonite lagunemist kergemateks osakesteks (jm). Prootoni suure massi tõttu peavad sellised lagunemised vabastama märkimisväärset energiat.

Prootoni lagunemise otsinguid tehakse keerulistes paigaldistes, kus on suured ainemahud. Mõiste "tundlik ruumala" tähendab, et kui mõni nukleon selles mahus laguneb kergeteks osakesteks, siis selline lagunemine tuvastatakse. Tundlikud mahud olemasolevates ja praegu ehitatavates rajatistes sisaldavad nukleone ning nendes käitistes kestab kokkupuude aastaid. Kosmilise kiirguse eest kaitsmiseks asuvad paigaldised maa-alustes laborites suurtel sügavustel. Prootoni lagunemist ei ole veel võimalik usaldusväärselt tuvastada. Mitu leitud sündmust - "prootonikandidaatide lagunemine" - on seletatav taustprotsessidega. Nendes katsetes tehti kindlaks, et prootonil, isegi kui see pole absoluutselt stabiilne, on suurepärane aeg elu aastat. See tähendab näiteks seda, et inimesel kogu elu jooksul ei lagune suure tõenäosusega ükski prooton. Prootoni eluea skaala osutub tohutuks isegi võrreldes universumi elueaga (aastates).

W − , Z on

Vahebosonid

vahepealsed bosonid W+,

nõrk laeng - väljaallikas,

mille kandjad nad on. Selles suhtes on nad sarnased gluoonidega, millel on värviline laeng. Seetõttu on vahepealsed bosonid ise võimelised genereerima teisi vahebosoneid ja hajutama üksteise peale.

Põlvkondade arv

fundamentaalne

fermionid

Z-bosoni lagunemise resonantskõver koos hadronite tekkega näitab, et kvarkide ja leptonite põlvkondade arv on N = 3.

Põhipõlvkondade arv

fermionid

Z-bosoni eluea täppismõõtmised tehti e+ e-kokkupõrgetes. Z-bosoni eluiga on ≈ 10−25 s, seega saab seda jälgida ainult lagunemise teel.

muud osakesed. Z-bosonid lagunevad kvarkideks

antikvarkide (q q) paarid, mis hõlmavad kõiki kvarke, välja arvatud t,

ja kõigi põlvkondade lepton-antileptoni paarid:

e +Z → μ + τ +

E-,

+ μ − ,

+ τ − .

ν e+ ν e,

Z → ν μ+ ν μ, ν τ+ ν τ.

Z-bosonit vaadeldakse resonantsina sõltuvalt arvust

Z-boson laguneb kokkupõrkeenergiast + e − .

Maksimaalne lagunemiste arv toimub energial E e + + E e − = m Z c 2 ≈ 91 GeV. Resonantsi laiusΓ on seotud sellega

eluiga τ suhte järgi

Γ τ ≈.

Lagunemiskanaleid iseloomustab laius Γ hadron , Γ e μτ ,

Γ neutriino. Z bosoni kogu lagunemislaius Γ Z:

Γ Z = Γ hadron+ Γ e μτ + Γ neutriino.

Protsessi e + e − → Z → hadronite ristlõige:

Fundamentaalfermionide põlvkondade arv

Z-bosoni tootmise koguristlõige σ on kogu (e+ e- → Z)

kujutab kolme protsessi ristlõigete summat

σ täielik (e+ e- → Z) =σ täielik (e+ e- → Z → hadronid) + +σ täielik (e+ e- → Z → laetud leptonid) +

+ σ täielik (e+ e- → Z→ neutriino).

Resonantsi laius ja maksimaalne ristlõige on seotud arvuga erinevat tüüpi neutriinod, milleks Z-boson laguneb. Neutriinotüüpide arvu suurenemisega, s.o. põlvkondade arvu järel suureneb Z-bosoni lagunemise resonantsi laius ja ristlõike maksimumväärtus väheneb. Seega määrab neutriinotüüpide arvu kaks sõltumatut parameetrit - ristlõige maksimaalsel ja Z-bosonisse annihilatsiooni resonantskõvera laius e+ e–.

Katsest saadi järgmine hinnang võimalike neutriinotüüpide arvule n

n = 2,982± 0,013.

See tulemus on kooskõlas andmetega põhiliste fermioonide põlvkondade arvu kohta, mis on saadud sõltumatult vesiniku ja heeliumi arvukuse analüüsidest universumis. Kuna neutriinotüüpide arv annab olulise panuse universumi energiatihedusesse ja jahutuskiirusesse pärast suur pauk, määrab see tähtedeeelse nukleosünteesi hetkel moodustunud neutronite ja prootonite arvu suhte ning sellest tulenevalt Universumi evolutsiooni esimestel minutitel moodustunud 4 He ja 1 H tuumade arvu suhte. Täheldatud isotoopide arvu suhe 4 He/1 H ~ 0,1 viitab sellele, et neutriinode valgustüüpe võib olla kaks või kolm ning see on vastuolus nelja või enama neutriinotüübi olemasoluga.

Konstandid

interaktsioonid

Püsiv

elektromagnetiline

interaktsioonid

Pidev nõrkus

interaktsioonid

Algses teoorias kirjeldati nõrka interaktsiooni kui osakeste nelja fermionpunkti teisendust (vasakul). Kaasaegne jõudlus Nõrk jõud on seotud interaktsioonikandjatega W ja Z bosonitega (paremal).

Nõrk suhtlus on sisse lülitatud esialgne etapp teooria arengut iseloomustas konstant G F , mida nimetatakse Femievi sidumiskonstant ja see on efektiivne nelja fermiooni interaktsioonikonstant. Eksperimentaalsete andmete kohaselt oli sellel järgmine väärtus:

G F = 1,4 10-49 erg cm3

Fermi konstant G F on seotud konstandiga α w järgmise seosega:

GF = π 2 α w cM W c c 2 2,

M W – W-bosoni mass.

Pidev-tugev suhtlus?

Selgus, et konstantide väärtused sõltuvad suhteliste kauguste skaalast

interaktsioonid. Konstandid α e ja α w laias

energiaaladel on tähendus:

α e = 1 137 = 0,0073

αw = 0,032

Tugev interaktsioonikonstant α s piirkonnas

kaugused (≈ 1 fm) on suurusjärgus ühtsus. See

Tugeva interaktsiooni tunnus on saanud erinimetuse tugeva interaktsiooni mitteperturbatiivseks režiimiks. Kui suhtelised kaugused vähenevad, väheneb tugev interaktsioonikonstant märgatavalt. Skaalakaugustel 0,1 ja 0,001 fm on sellel konstandil vastavalt järgmised väärtused

suurel kaugusel asuvale vaatlejale näib aatom olevat neutraalne süsteem, kuna positiivne laeng tuum kompenseeritakse täielikult negatiivse laenguga elektronkiht. Molekuli moodustumisel aatomite tihedalt seotud sisekestad praktiliselt ei muutu. Keemiline ja füüsikalised omadused molekulid määravad väliskihi suhteliselt nõrgalt seotud elektronid. Jõud, mis seovad aatomeid molekulideks, on elektromagnetilise iseloomuga. See on aga vaid nõrk “kaja” elektrone ja aatomituuma ühendavatest jõududest.

Molekulid

Aatomid. Molekulid

Aatomi erinevate kestade elektronide sidumisenergia sõltuvus aatomarvust.

NaCl süsteemi energia muutus sõltuvalt

vahemaad (Å) Na + ja Cl − ioonide vahel

Kvargid – Hadronid – Tuumad

Kaugus, mille juures värvide interaktsioon ilmneb ≈ 1 fm – iseloomulik suurus

hadron. Kvarkide ja gluoonide värvide vastasmõju moodustavad hadroni. Nii nagu laetud osakestest koosnev aatom on elektriliselt neutraalne, on värvilistest objektidest koosnev hadron värvitu objekt. Värv paistab ainult eemalt

< 10-13 см.

Värvitud hadronid on omavahel seotud tuumajõududega, mis on neutraalseid aatomeid molekulideks siduvate jõudude analoog. Tuumajõud on hadronis leiduvate värvikvarkide tugeva vastasmõju nõrk “kaja”.

Vahebosonite avastamine lõpetas väga olulise uurimistsükli, mis näitas, et nõrgad ja elektromagnetilised jõud, vaatamata nende näilistele erinevustele, on üksteisega tihedalt seotud ning osutuvad sisuliselt sama interaktsiooni ilminguteks, mida nimetatakse elektronõrgaks.
Vahebosoni kasutuselevõtuga sobitub pilt nõrkadest protsessidest kvalitatiivselt üldine skeem interaktsioonid algtasemel. Mõned nõrkade protsesside jaoks kehtestatud empiirilised reeglid saavad ka loomuliku seletuse.
Vahebosonite eluiga on umbes 10–25 s ja neid saab tuvastada ainult lagunemissaaduste abil.
Koos vahepealsete bosonitega tekib aga pp kokkupõrgetes palju hadroneid.
See tekib siis, kui vahepealse bosoni mass on mw (energias) Protsessi energia kasvades muutuvad Lagrangiaani (2) ja (3) abil saadud tulemused erinevaks.
Virtuaalse lagunemisetapi olemasolu vahepealse bosoniga W (laetud osake) tagab automaatselt valikureegli täitmise: veidrus muutub nelja-fermnoni sõlmes ühe võrra ning sõlmele vastab üks ühiklaenguga virtuaalboson. .
Praegu teadaolev raskeim osake (vaheboson) on prootonist peaaegu 100 korda massiivsem.
Higgs, mis annavad massi kolmele neljast vahepealsest bosonist, kasutades nende vaakumi keskmisi väärtusi. Kromodünaamikas on postuleeritud värvi mitteemissioon, gluoonid on peidetud hadronikottidesse ja nende massituse pärast ei pea esialgu muretsema.
Vaatame, kui õigesti ja täielikult kirjeldab teooria vahepealsete bosonitega nõrkade protsesside omadusi.
Ta mõistab nelja-fermioni teooria sisemist vastuolu ning vektor- ja skalaarsete vahebosonite vajadust.
Kõigepealt tekib küsimus, kuidas juurutada teooriasse vahepealsete bosonite masse. Eksperimendist teame ju, et nendel osakestel peavad olema massid (ja päris suured. Esmapilgul tundub, et midagi hullu ei juhtu, kui tuua sisse massitermin m2A Lagrange'i, mida nimetatakse käteks. Abeli ​​gabariidiväljad, see ei too kaasa ühtegi halba, nagu nägime footonite massi küsimust arutades.
Teooria mitterenormaliseeritavus ilma R-bosoniteta ilmneb veelgi selgemalt vahepealsete bosonite üksteisest hajumise protsessides.
Praegu on muutunud väga populaarseks nõrkade interaktsioonide mudel, mis põhineb vahepealsetel bosonitel, mis on mitte-Abeli ​​mõõtevälja kvantid - Weinberg-Salami mudel.
Gabariidi invariantsi tingimus, mis on seotud teooria renormaliseeritavuse vajadusega, eeldab nelja vahepealse bosoni olemasolu, s.o. lisaks footoni- ja W-bosonitele on vaja eeldada neutraalse bosoni Z olemasolu, mis vastutab nõrkade neutraalvoolude eest.
Madala energia korral osutub tähtsusetuks asjaolu, et vooludevaheline interaktsioon toimub vahepealsete bosonite vahetuse tõttu.

Selles raamatus käsitleme üksikasjalikult nõrkade, laetud ja neutraalsete voolude struktuuri ning vahepealsete bosonite omadusi. Raamatu esimene osa on pühendatud peamiselt erinevate nõrkade protsesside fenomenoloogilisele analüüsile madala energiaga, allpool W- ja Z-bosonite tekke läve. Raamatu teises osas käsitleme peamiselt nõrga vastasmõju füüsikat kõrgetel energiatel, mis on üle W- ja Z-bosonite tekkeläve.
Arvestades massita kahekomponendilist neutriinot, võime selle keskkonnaga interaktsiooni ajal impulsi ülekannet pidada väikeseks võrreldes vahepealsete bosonite massidega.
Nõrkade interaktsioonide selgitamiseks vastavalt ühine lähenemine kasutusele võetakse nõrk interaktsioonikandja, mille rolli mängib hüpoteetiline osake - vahepealne W-boson, mille mass peaks olema suurem kui nukleoni mass ja selle laeng peaks olema positiivne või negatiivne.
Käesolevas artiklis käsitleme ainult nelja-fermioonilist SV-d, kuigi vahepealse bosoniga teooriat kasutatakse ülaltoodud töödes peamiselt Λ hindamiseks.
Teiste osakeste rubriiki lisame ennekõike avastamata Higgs H bosonid, mida standardmudelis kasutatakse vahebosonitele massi andmiseks. Võimalik, et H-i kasutuselevõtt annab märku, et oleme komistanud mõne teise efektiivse välja otsa, mis osutub mõne interaktsiooni kollektiivse mõju ilminguks fundamentaalsemal tasandil.
Raskete bosonite W ja Z masside ning footonite masside oluline erinevus määrab ära nõrkade ja elektromagnetiliste protsesside ristlõigete täheldatud erinevuse, kuigi nii W ja Z kui ka footonid on ühe elektronõrga interaktsiooni vahepealsed bosonid. Virtuaalsete footonite teke põhjustab puhtalt elektromagnetilised protsessid, ei vaja footoni ülejäänud massi loomiseks energiakulu, kuna see on võrdne nulliga.
Vahebosonite olemasolu võib samuti määrata C käitumise.
Selle analoogia põhjal tõid autorid välja (vt ka), et sarnane olukord peaks tekkima ka turumajanduslikus Selle tulemusena kaovad vahepealsete bosonite ja ka fermioonide massid ning nõrk vastastikmõju muutub sarnaselt elektromagnetiliseks pikamaaliseks.
Nõrk interaktsioon on ühine kõikidele osakestele; Nõrga interaktsiooni näide on p-lagunemine. Nõrk interaktsioon on seletatav vahepealsete bosonite - osakeste, millel on suur puhkemass (umbes 100 GeV) ja spin A -ga.
See avastati p-lagunemisprotsesside selgitamise käigus. Nõrga vastastikmõju raadiuse määravad vahepealsete bosonite m ja m massid.
Zweig / on see, et kõik tugevas interaktsioonis osalevad osakesed on üles ehitatud fundamentaalsematest osakestest - kvarkidest. Peale leptonite, footonite ja vahepealsete bosonite on kõik juba avastatud osakesed liitosakesed.
Kõige rohkem huvi on vahepealsete bosonite otsimine nõrkades interaktsioonides ja energia uurimine.
Beeta lagunemine toimub nõrga interaktsiooni tõttu. Seetõttu peab selles osalema vahepealne boson.
Elementaarosakeste füüsika edusammud suurte energiate juures võimaldasid hakata uurima protsesse, mis toimusid Universumi paisumise alguses. Teooria kohaselt koosnes aine T1013 K juures peamiselt kvarkidest. V-1015 K juures sisaldas aine suurt hulka vahepealseid bosoneid – osakesi, mis teostavad ühtainsat elektrinõrga interaktsiooni. Veelgi kõrgematel temperatuuridel (T - 1028K) toimusid protsessid, mis ilmselt määrasid aine olemasolu tänapäeva universumis. Nende osakeste osalusel võivad kvargid muutuda leptoniteks ja tagasi. Sel ajal oli igat tüüpi osakeste ja antiosakeste arv tõenäoliselt täpselt sama.

Standardteooria kohaselt tekib massi tekkimine vahepealsetes bosonites, kui sümmeetria SU (2) X U (i) kuni U1) em on spontaanselt katkenud.
Niisiis, murra õrnalt kaitse elektrilaeng ebaõnnestub: footoni praktiline massitus takistab seda. Erinevalt footonitest on vahepealsed bosonid väga rasked osakesed, seega on vahepealsete bosonimasside pehme sissetoomine täiesti võimalik. Nõrga interaktsiooni renormaliseeritava teooria konstrueerimisel peame arvestama ainult mitte-Abeli ​​sümmeetria spontaanse rikkumisega, mille käigus massita mitte-Abeli ​​footonid omandavad massi ja muutuvad massiivseteks vahepealseteks bosoniteks, mitte ainult neutraalseteks, vaid ka laetud.
Seetõttu on väga ahvatlev taandada nelja osakese interaktsioon kolme osakese interaktsioonile, mis toimub läbi uus osake, mida nimetatakse vahepealseks bosoniks W. Joonisel 23 on kujutatud (varem joonisel 22 näidatud müüoni ja neutroni lagunemise diagrammid vahepealse bosoni osalusel – punktiirjoon.
Nobeli preemia 1979. aasta füüsikas pälvisid Glashow, Salam ja Weinberg nende töö eest, mis ühendasid elektromagnetilisi ja nõrku jõude mõõturi teooria abil. Selle teooria nõrga jõu osa kirjeldab interaktsioone varem jälgimata osakeste, mida nimetatakse vahepealseteks bosoniteks, ja teadaolevate osakeste, eriti neutriinode vahel. Kuigi see teooria ei ole nii kindlalt kinnitatud kui elektromagnetism, on see eksperimentaalsete andmete korraldamisel teinud olulisi edusamme.
See termin kirjeldab, kuidas vaba liikumine skalaarväljad ja nende koostoime gabariidiväljadega A ja Bc. Kui välja φ vaakumi keskmine väärtus on l/K 2 (vt Lagrangi seitsmendat liiget), annab kuues liige vahepealsete bosonite massid samamoodi nagu eelmises peatükis kirjeldatud.
See kasv peatub R-bosoni sisselülitamisel diagrammide a, b ja c vastastikuse kompenseerimise tõttu. Sellepärast, kui R-bosoni mass on väga suur, võib vahebosonite hajumine ületada oma unitaarpiiri enne diagrammi c mängu tulekut ja tegemist on vahepealsete bosonite tugeva vastasmõjuga.
Tõelised neutraalsed osakesed asetatakse osakeste ja antiosakeste vahele. Paarsusmärgi P muutust antibariose puhul ei näidata, nagu ka kõigi antiosakeste märkide C muutust. Leptonite ja vahepealsete bosonite puhul ei ole sisemine paarsus täpne (konserveeritud) kvantarv ja seetõttu pole märgitud. Numbrid etteantud lõpus sulgudes füüsikalised kogused näidata olemasolevat viga nende suuruste väärtuses, mis on seotud antud arvudest viimasega.
Gravitatsiooniline, elektromagnetiline ja tugev vastastikmõju hõlmavad gravitoni, footonit ja pioni; ja nõrkade interaktsioonide korral mängib nende rolli W-osake. Seda nimetatakse ka vahepealseks bosoniks, kuna see peab järgima Bose-Einsteini statistilisi reegleid ja omama vahepealset lagunemiskiirust. Kuid seda osakest pole veel võimalik tegelikult tuvastada.
Sellest kasvust täielikult vabanemiseks on vaja, et massi ilmumisega vahepealstesse bosonitesse tekiksid Lagrange'i täiendavad väljad, mille panus kompenseerib käsitletud lahknevusi. Selline vahepealsete bosonite massi pehme kaasamine tekib gabariidi sümmeetria spontaansel purunemisel, mida me käsitleme järgmine peatükk. Selles näeme mitmete näidete abil, et gabariidi sümmeetria spontaanse rikkumise mehhanismis mängib keskset rolli skalaarväljad. Nendele väljadele vastavate osakeste, nn Higgsi bosonite, eeldatavatest füüsikalistest omadustest tuleb juttu peatükis.
Seega on ja - ja d - kvarkide neutraalne aksiaalvool puhas isovektor. See sisaldub ühes kolmikus, mille aksiaalsed laetud voolud kiirgavad W - ja N - bosoneid. Tuletagem meelde, et see tekkis isovektori ja isoskalaarsete vahebosonite segunemisel (vt ptk.
Gluoonide komplekt, mis tagab kõikide värvide ülekande kõigi kvarkide vahel, on paratamatult üsna ulatuslik. Teooria ennustuste kohaselt peaks neid olema kaheksa. Samal ajal põhjustab elektromagnetilisi vastastikmõju ühte tüüpi osakeste - footonite - vahetus ja nõrka vastasmõju kolme tüüpi vahepealsete bosonite vahetus: U. Erinevalt footonitest interakteeruvad gluoonid üksteisega. Gluoonid, nagu kvargid, ei eksisteeri vabas olekus.
Lõppkokkuvõttes on selle erinevate tüüpide koostisosad kuue maitsega (ja kolme värviga) kvargid ja leptonid, samuti kuue maitsega. Nende põhiosakeste vahel tekivad erinevad vastasmõjud spetsiifiliste vahetuse tõttu materiaalsed objektid- vastastikmõjude kandjad: gluoonid, footonid, vahepealsed bosonid ja gravitonid. Kõik need kuuluvad ka põhiosakeste hulka.

Kuna tugevad ja nõrgad vastasmõjud makroskoopilisel tasandil ei ilmne, siis puuduvad vastavad makroskoopilised väljad nende jõukirjeldusega. Kui nad räägivad tugeva ja nõrga vastasmõju väljadest, peavad nad silmas kvantkirjeldust: väljad on kvantide kogumid. Sellised osakesed on reaalsed ja eksisteerivad vabas olekus. Hüpoteetilist osakest nimetatakse nõrkade interaktsioonide kandjaks – vahepealseks bosoniks; seda pole veel vabas olekus leitud. Me nimetasime varem gravitatsiooniliste ja elektromagnetiliste vastasmõjude kandjaid; need on gravitonid (hüpoteetilised) ja footonid ehk y-kvandid.
Nõrgal interaktsioonil on osakeste füüsikas samuti väga oluline roll. Pikka aega on arutatud küsimust, milline on nõrkade jõudude toimemehhanism. On oletatud, et need jõud on tingitud nõrkade interaktsioonide välja eriliste kvantide vahetusest, mida nimetatakse vahepealseteks bosoniteks. Erinevalt gluoonidest peavad vahepealsed bosonid, nagu ka footonid, eksisteerima vabas olekus.