Елементен частиците 2

Елементарни частици, в тесния смисъл на думата - е първична, а след това неделими частици, които по хипотеза, това е цялата материя.

Елементарни частици на съвременната физика не отговарят на строго определение за елементарен, тъй като повечето от тях са в съответствие със съвременните концепции са комбинирани системи. Общата собственост на тези системи е, че. Че те не са атоми или ядра (с изключение на протон). Ето защо, понякога по-нататък под-атомни частици.

Частици твърдят, че са основните елементи на материята, понякога наричани "истински елементарни частици."

Първо отвори една елементарна частица е електрон. Той е открит от английския физик Thomson на през 1897 година.

Първо отворен antitsastitsey е позитрон - частица с маса на електрона, но положителен електрически заряд. Това античастица е била открита в космическите лъчи американски физик Андерсън през 1932.

В съвременната физика, групата включва повече от 350 елементарни частици, обикновено нестабилни, и броят им продължава да расте.

Ако по-рано елементарни частици, които обикновено присъстват в космическите лъчи, от началото на 50-те ускорители на са се превърнали в основен инструмент за изучаване на елементарни частици.

Микроскопско тегло и размери на елементарните частици са отговорни за специфичността на тяхното поведение квантовата: квантова закони са решаващи в поведението на елементарните частици.

Най-важно свойство на всички елементарни квантови частици - способността да се създаде и унищожени (излъчваната или абсорбира) чрез взаимодействие с други частици. Всички процеси с елементарни частици преминават през серия от действия на поглъщане и излъчване.

Различни процеси с елементарни частици значително различна интензивност просмукване.

В съответствие с различна интензивност взаимодействие на частиците поток феноменологично разделен на няколко класа: силен, електромагнитни и слаби. В допълнение, всички елементарни частици имат гравитационно взаимодействие.

Силно взаимодействие елементарни частици причинява процеси, протичащи с най-висок в сравнение с други процеси и води до интензитет от най-силните комуникационни елементарните частици. Това прави свързването на протоните и неутроните в ядрата на атомите.

Електромагнитна взаимодействия, включващи различен от другите електромагнитно поле. Електромагнитно поле (в квантовата физика - фотон) или излъчваната или абсорбира от взаимодействието или реакцията между телата носи.

Електромагнитна взаимодействие осигурява комуникационни ядра и електрони в атомите и молекулите на материята, и по този начин определя (въз основа на законите на квантовата механика) възможността за равновесни такива микросистеми.

Слабата взаимодействието на елементарните частици е много бавни процеси, протичащи с елементарни частици, включително разпада квази-стабилни частици.

Най-слабото взаимодействие е много по-слаба, а не само силни, но и електромагнитни смущения, но това е много по-силна от гравитацията.

Гравитационно взаимодействие на частиците е най-слабата от всички известни. Гравитационно взаимодействие на характерните разстояния частици дава изключително малки ефекти, дължащи се на малки масата на елементарни частици.

Най-слабото взаимодействие е много по-силна от гравитацията, но в ежедневието ролята на гравитационното взаимодействие е много по-ясно изразена роля на слабото взаимодействие. Това е така, защото гравитационното взаимодействие (както и електромагнитна) има безкрайно голям радиус на действие. Ето защо, например, върху тялото, намираща се на повърхността на Земята, гравитационното привличане на всички атоми, които изграждат земята. Слаба взаимодействие също има такъв малък радиус, че тя все още не е определена.

В съвременната физика, на основната роля на релативистката квантова теория на физическите системи с безкраен брой степени на свобода - квантова теория на полето. Тази теория е построена, за да опише един от най-честите свойства микрокосмос - универсален взаимно transformability на елементарните частици. За описание на тези процеси, необходими преход към областта на квантовата вълна. Квантовата теория поле е задължително релативистичната защото, ако системата се състои от бавно движещи се частици, тяхната енергия може да е недостатъчно за формирането на нови частици с ненулев маса в покой. Частици със същия нула маса (фотон може неутрино) винаги релативистично, т.е. винаги се движи със скоростта на светлината.

Универсален начин за управление на всички взаимодействия на базата на симетрията на габарит позволява обобщаване.

Квантова теория на полето е най-подходящата апаратура за разбирането на взаимодействието на частиците и сдружаване на всички видове взаимодействия.

Квантовата електродинамика - че част от областта на квантовата теория, в които взаимодействието на електромагнитното поле и на заредените частици (електрони или поле позитрон).

В момента, квантовата електродинамика се счита за неразделна част от единна теория на слабите и електромагнитните взаимодействия.

В зависимост от участието в определени видове взаимодействие всички изследването на елементарните частици, с изключение на фотона, са разделени на две основни групи - адрони и лептони.

Адрони (от гръцки -. Голям, силен) - клас от елементарни частици, които участват в силно взаимодействие (заедно с електромагнитното и слабото). Лептоните (от гръцки -. Елегантната изключително лека) - клас от елементарни частици, които нямат силно взаимодействие участва само в електромагнитното и слабото взаимодействие. (Наличие на гравитационното взаимодействие на всички елементарни частици, включително фотони, се подразбира).

Пълна теория на адрони, силното взаимодействие между двамата все още не е на разположение, но има теория, че той не е пълна, нито всеобщо приет, дава обяснение на основните им свойства. Тази теория - квантовата хромодинамика, според която адроните са съставени от кварки и силите между кварките, причинени от обмен на глуони. Всички открити адрони състоят от кварки пет различни видове ( "ароматизатори"). Всеки кварк "вкус" може да бъде в три "цветните" условия, или да има три различни "цветни такси".

Ако законите, които установяват връзката между количествата, характеризиращи физическото система, или за определяне на промяната в тези променливи във времето, не се променят при определени трансформации, които могат да бъдат подложени на системата, ние казваме, че тези закони са симетрия (или инвариант) по отношение на тези трансформации. Математически симетрия трансформации съставляват групата.

В съвременната теория на елементарните частици закони симетрия концепция по отношение на някои трансформации води. Симетрия се разглежда като фактор за определяне на съществуването на различните групи и семействата на елементарни частици.

Силна взаимодействие е симетричен по отношение на ротации в специална "изотопен пространство". От математическа гледна точка съответства на изотопни симетрия трансформации единна симетрия група SU (2). Изотопният симетрия не е точната природа на симетрия, защото тя се разпада на електромагнитното взаимодействие и разлика в масите на извара.

Изотопни симетрия е част от по-голяма приблизителна симетрия силно взаимодействие - единна SU (3) - симетрия. Единна симетрия е значително по-нарушена от изотопен. Въпреки това, показва, че тези симетрии, които са много обезпокоен, когато достигнаха енергии ще бъде възстановен при енергии, съответстващи на така наречените "Великото обединение".

За класа на вътрешния симетрия уравнения теория на полето (т.е. симетрии, свързани със свойствата на елементарни частици, а не на свойствата на пространство-време) е общо наименование - прецени симетрия.

Gauge симетрия води до необходимостта от калибриране векторни полета, което причинява обмен на кванти на взаимодействие на частиците.

Идеята на симетрия габарит е най-доброто нещо в единна теория на слабите и електромагнитните взаимодействия.

Интересен проблем теория квантово поле е включването на калибриране верига и една единствена силно взаимодействие ( "велик сдружение").

Друг обещаващ площ от асоциация се счита за супер симетрия, или просто суперсиметрията.

През 60-те години е създадена американските физици S.Vaynbergom, Sh.Gleshou пакистанският физик А. Салам и др. Unified теория на слабите и електромагнитните взаимодействия, по-късно известен като стандартната теория на електрослабата взаимодействие. В тази теория, заедно с фотона, извършване на електромагнитното взаимодействие, има междинен вектор бозони - частици, които носят слабо взаимодействие. Тези частици са наблюдавани експериментално през 1983 г. в ЦЕРН.

Откриване на опита на междинните векторни бозони потвърждава основния (калибриране) идеята на стандартната теория на електрослабата взаимодействие.

Въпреки това, за да се тества теорията в своята цялост, трябва също да проучи експериментално механизма на спонтанно нарушената симетрия. Ако този механизъм е действително реализиран в природата, трябва да има елементарни скаларна бозон - така наречените Хигс бозон. Standard електрослабата теория предсказва съществуването на най-малко една скаларна бозон.

Механизмът на спонтанно симетрия скъсване, която е намерена в различни физически ситуации, широко разпространени в квантовата теория на полето. Показано е, че в теории габарит на този механизъм може да доведе до появата на крайната маса на безмасови частици габарит (т.нар Higgs ефект).

В модели "Grand Unified" симетрия група електрослабата и силно взаимодействие симетрия група са подгрупи една група характеризират с един калибриране постоянно взаимодействие.

В основата на "Голям асоциация" - фактът, че преходът на малки разстояния (т.е. до по-високи енергии) електрослабите постоянно се увеличава и намалява силна константа взаимодействие. При екстраполиране тази тенденция да свръхвисока енергия води до константи уравнението за трите взаимодействия при определено ниво на енергия, при които има спонтанно симетрия "велик сдружение", което води до появата на масата на частиците при описването полета смесени междурелсие.

Различните модели на "велик obedineiya" прогнозира различна стойност на скалата на енергия, но в никакъв случай на такива енергии непостижими в обозримо бъдеще всички ускорители или в космическите лъчи. За да тествате моделите на "Великото обединение" може да се използва своите прогнози в областта на ниско потребление на енергия или космологичните последствия от тези модели (в съответствие със съвременните идеи, в най-ранните етапи на разширяването на вселената могат да достигнат температури по-високи от енергийния мащаба на "Великото обединение").

Един прогнози модели "Great сдружение" не е опазването на барионен заряд и като резултат, нестабилност на протона.

Supergravitation - габарит теория SUSY, представляващи супернесъразмерна обобщение на ОТО (гравитацията теоретичния).

Разширен свръхгравитацията теория има симетрия по принцип позволява да се съчетаят всички известни видове взаимодействия - гравитационното, слаби, електромагнитни и силни. Въпреки това, съществуващите модели са далеч от реалността (по-специално, те са някои основни частици).