22667

Загальні принципи систематики субядерних частинок і їх взаємодії

Доклад

Физика

В природі існує чотири фундаментальні взаємодії: сильна електромагнітна слабка та гравітаційна найслабша. Кожна взаємодія має свій квант який є переносчиком взаємодії. На даний момент відкритим лишається питання про квант передачі гравітаційної взаємодії так звану гіпотетичну частинку гравітон.

Украинкский

2013-08-04

28 KB

1 чел.

№55 Загальні принципи систематики субядерних частинок і їх взаємодії.

В природі існує чотири фундаментальні взаємодії: сильна, електромагнітна, слабка та гравітаційна (найслабша). Кожна взаємодія має свій квант, який є переносчиком взаємодії. На даний момент відкритим лишається питання про квант передачі гравітаційної взаємодії, так звану гіпотетичну частинку гравітон. Маса кванта визначає відстані, на яких відчувається відповідна взаємодія. Відносно сили, так це відношення типових перерізів (ймовірностей протікання реакцій) в реакціях, в яких бере участь та чи інша взаємодія. Вивчення цих взаємодій – це фундаментальна задача фізики елементарих частинок.

 Сильна(ядерна) вз. Кванти поля – векторні бозони, які називаються глюони (утримують кварки за так званою асимптотичною взаємодією (при намаганні кварка віддалитися від місця його дислокації, утримуючі сили дуже швидко зростають)). Відносна інтенсивність = 1. Діє на відстанях ~   10-15 м. Саме вона забезпечує стабільність ядер.

Електромагнітна взаємодія. За визначенням, в ел.маг. вз-ї фотон бере участь або як реальна, або як віртуальна частинка (електрон „відчуває” електромагнітне поле протона, яке впливає на рух електрона, але в КТП поле квантується, а тому відбувається обмін віртуальними фотонами). Відносна інтенсивність ~ 10-4, другі за інтенсивністю. Діють на довільних відстанях і виявляють властивість як притягання, так і відштовхування. Забезпечують нестабільність ядер з великою кількістю протонів через кулонівське відштовхування.

Слабка вз. Визначається обміном проміжних заряджених та нейтрального бозонів (W, Z0 з масами порядку 80 та 90 ГеВ відповідно). Відносна інтенсивність ~ 10-24 (10-12), що залежить від типу процесу. Радіус дії ~ 10-13 м. Визначають певні процеси взаємоперетворення та розпаду (напр., -розпад ядер).

 Гравітаційна взаємодія. Всі частинки, навіть фотони, відчувають гравітацію. Припускають, що гравітаційне поле також має квантовий характер і його квант – гравітон. Маса кванта повинна бути нульовою, оскільки радіус дії гравітаційних сил нескінченний і вони поширюються зі швидкістю світла. Зважаючи на те, що гр. сила набагато слабше інших сил(10-40 частина сили слабкої вз.), то при вивченні елементарних частинок нею нехтують.

До основних характеристик частинок можна віднести: маса m; спін J; електричний заряд Q; баріонний заряд В; перший та другий лептонний заряди L та L’; дивність S; парність Р; ізотопічний спін Т; період піврозпаду t; статистика.

Таким чином, частинки можна поділити на наступні класи:

1. Фотон. (- квант). Рівні нулю В, L, L’, S, а також маса спокою m. Не приймає участі в сильній взаємодії, спін = 1, бозон.

2. Лептони (елементарні част.). Частинки, які не беруть участь у сильній взаємодії. Це електрон, мюон та -лептон (e, , 3 лептонних класи3 лептонних квантових числа) та відповідні їм нейтрино(), а також відповідні їм античастинки. Спін лептонів рівний ½, тобто вони ферміони. Баріонний заряд В = 0.

3. Адрони (складаються з елем. част. – кварків). Частинки, які  беруть участь у сильній взаємодії. Вони поділяються на два підкласи: мезони – нестабільні частинки(і іх античастинки): піони(), мезони(,,...), каони(К), очаровані мезони (D), і мають спін J=0 – бозони; баріони  нуклони(p,n), гіперони(,,,) мають напівцілий спін(J), за виключенням протона всі баріони нестабільні. Баріонам приписують своєрідне квантове число: баріонний заряд(В). Адрони з нульовою дивністю (S=0)  звичайні, з S0 – дивні, з ненульовою очарованістю (зачарованістю) С0 – зачаровані або чармовані.

За кварковою моделлю, адрони складаються з кварків(заряд 1/3 або 2/3, може бути додатній або від‘ємний). Взагалі існує 6 кварків, але з врахуванням тих складнощів, які поступово виникали (принцип Паулі) ці кварки відрізняються за квантовими числами(дивність, зачарованість, кольори і т. д.), і враховуючи три кольори, їх загальна кількість становить 18. Кольоровий заряд передається переносчиками кольору – глюонами. Загальна назва кварків така:u – верхній, d – нижній, це так звані звичайні; s – дивний, c – зачарований; b – красивий, t – істиннний(попарно мають відношення до трьох поколінь, кожне покоління розділене крапкою з комою). Кожен кварк має антикварк (і антиколір), суміш трьох кольорів дає безбарвну частинку, що використовується при побудові всіх адронів(адрони- мають бути безбарвними). У вільному стані кварки не проявляються (confinement), що також є проявом асимпотичної свободи кварків.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

56574. Проектирование организационной структуры управления и разработка управленческих регламентов 559.5 KB
  Целью данной работы является изучение и анализ организационной структуры управления и разработка управленческих регламентов предприятия ЗАО «Цементный рай».
56575. Побудова графіків функцій, що містять знак модуля 5.46 MB
  При поглибленому вивченні математики в 10 кл. у темі „Комплексні числа” вирішуються простіші вправи на рівність та нерівність модулів комплексних чисел, зображення геометричного місця крапок на комплексній площі, які відповідають певним умовам.
56576. Смежные и вертикальные углы 322.5 KB
  Обучающие: систематизация и обобщение знаний учащихся по данной теме; использование знаний основных свойств вертикальных и смежных углов, параллельных и перпендикулярных прямых; формирование умения решать задачи на вычисление и доказательства...
56578. РОЗВИТОК КРИТИЧНОГО ТВОРЧОГО МИСЛЕННЯ НА ЗАНЯТТЯХ З УКРАЇНСЬКОЇ МОВИ ТА ЛІТЕРАТУРИ 209 KB
  Обґрунтовано актуальність застосування та викладено методику впровадження технології формування та розвитку критичного мислення як форми організації навчального заняття з української мови та літератури...
56579. Асоціативні технології на заняттях української мови та літератури 130.5 KB
  Спираючись на власний досвід знання силою своєї уяви студент створює новий образдумку демонструє логічне осмислення інформації в образній формі; кожен студент незалежно від рівня розумових здібностей...
56580. Українська література - предмет, заснований на творчості 42 KB
  Тому розвиваючи творчі можливості учнів на уроках української літератури слід зосередити увагу на розвитку саме цих якостей особистості. Отже потребою нашого часу є творчий учитель словесник котрий ґрунтовно...
56581. Договор аренды и его основные разновидности 165.5 KB
  Регулирующая роль договора сближает его с законом и нормативными актами. Условия договора отличаются от правовой нормы главным образом двумя принципиальными особенностями. Первая связана с происхождением правил поведения: договор выражает волю сторон...