Книги
чёрным по белому
Главное меню
Главная О нас Добавить материал Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Археология Архитектура Бизнес Биология Ветеринария Военная промышленность География Геология Гороскоп Дизайн Журналы Инженерия Информационные ресурсы Искусство История Компьютерная литература Криптология Кулинария Культура Лингвистика Математика Медицина Менеджмент Металлургия Минералогия Музыка Научная литература Нумизматика Образование Охота Педагогика Политика Промышленные производства Психология Путеводители Религия Рыбалка Садоводство Саморазвитие Семиотика Социология Спорт Столярное дело Строительство Техника Туризм Фантастика Физика Футурология Химия Художественная литература Экология Экономика Электроника Энергетика Этика Юриспруденция
Новые книги
Суворов С. "Танк Т-64. Первенец танков 2-го поколения " (Военная промышленность)

Фогль Б. "101 вопрос, который задала бы ваша кошка своему ветеринару если бы умела говорить" (Ветеринария)

Нестеров В.А. "Основы проэктирования ракет класса воздух- воздух и авиационных катапульных установок для них" (Военная промышленность)

Таранина И.В. "Гражданский процесс в схемах " (Юриспруденция)

Смоленский М.Б. "Адвокатская деятельность и адвокатура российской федерации" (Юриспруденция)
Реклама

Суперсила - Девис П.

Девис П. Суперсила — М.: Мир, 1989. — 272 c.
ISBN 5-03-000546
Скачать (прямая ссылка): supersila1989.djvu
Предыдущая << 1 .. 46 47 48 49 50 51 < 52 > 53 54 55 56 57 58 .. 136 >> Следующая

ограниченный успех из-за математиче-
Рис. 13. Рассеяние электронов обусловлено обменом двумя виртуальными
фотонами. Такие процессы составляют небольшую поправку к основному
процессу, изображенному на рис. 12.
106
Супер сила
ских трудностей. Но коль скоро теоретики научились правильно проводить
вычисления, все остальное становилось на место. КЭД предложила процедуру
получения результатов лдобого сколь угодно сложного процесса с участием
фотонов и электронов.
Чтобы проверить, насколько хорошо теория согласуется с реальностью,
физики сосредоточили внимание на двух эффектах, представлявших особый
интерес. Первый касался энергетических уровней атома водорода -
простейшего атома. КЭД предсказывала, что уровни должны быть слегка
смещены относительно положения, которое они занимали бы, если бы не
существовало виртуальных фотонов. Теория очень точно предсказывала
величину этого смещения. Эксперимент по обнаружению и измерению смещения
с предельной точностью осуществил Уиллис Лэмб из Университета шт.
Аризона. Ко всеобщему восторгу результаты вычислений прекрасно совпадали
с экспериментальными данными.
Вторая решающая проверка КЭД касалась чрезвычайно малой поправки к
собственному магнитному моменту электрона. И снова результаты
теоретических расчетов и эксперимента полностью совпали. Теоретики
принялись уточнять вычисления, экспериментаторы - усовершенствовать
приборы. Но, хотя точность как теоретических предсказаний, так и
экспериментальных результатов непрерывно повышалась, соответствие между
КЭД и экспериментом оставалось безукоризненным. Ныне теоретические и
экспериментальные результаты по-прежнему согласуются в пределах
достигнутой точности, что означает совпадение более девяти знаков после
запятой. Столь поразительное соответствие дает право считать КЭД наиболее
совершенной из существующих естественнонаучных теорий.
Нужно ли говорить, что после подобного триумфа КЭД была принята как
модель для квантового описания трех других фундаментальных
взаимодействий. Разумеется, полям, связанным с другими взаимодействиями,
должны соответствовать иные частицы-переносчики. Для описания гравитации
был введен гравитон, играющий такую же роль, как фотон. При
гравитационном взаимодействии двух частиц между ними происходит обмен
гравитонами. Это взаимодействие можно представить наглядно с помощью
диаграмм, напоминающих те, что показаны на рис. 12 и 13. Именно гравитоны
переносят сигналы от Луны океанам, следуя которым те поднимаются во время
приливов и опускаются при отливах. Гравитоны, снующие между Землей и
Солнцем, удерживают нашу планету на орбите. Гравитоны накрепко
приковывают нас к Земле.
Подобно фотонам, гравитоны движутся со скоростью света;
следовательно, гравитоны - это частицы с "нулевой массой покоя". Но на
этом сходство между гравитонами и фотонами кончается. В то время как
фотон имеет спин 1, спин гравитона ра-
Мир субатомных частиц
107
Таблица 4
Взаимодействие Название За Мас
частицы- ряд са
переносчика
Электромагнитное Фотон 0 0
Гравитационное Гравитон 0 0
Слабое Г Ш±-частицы ±1 85
\ Z-частица 0 95
Сильное Глюон 0 0
Частицы-переносчики четырех фундаментальных взаимодействий. Масса
выражена в единицах массы протона.
вен 2. Это важное различие, поскольку оно определяет направление силы:
при электромагнитном взаимодействии одноименно заряженные частицы,
например электроны, отталкиваются, а при гравитационном - все частицы
притягиваются друг к другу.
Гравитоны могут быть реальными и виртуальными. Реальный гравитон - это
не что иное, как квант гравитационной волны, подобно тому как реальный
фотон - квант электромагнитной волны. В принципе реальные гравитоны можно
"наблюдать". Но поскольку гравитационное взаимодействие невероятно
слабое, гравитоны не удается детектировать непосредственно.
Взаимодействие гравитонов с другими квантовыми частицами настолько
слабое, что вероятность рассеяния или поглощения гравитона, например,
протоном бесконечно мала.
Основная идея обмена частицами-переносчиками распространяется и на
остальные взаимодействия (табл. 4) - слабое и сильное. Однако в деталях
имеются важные различия. Напомним, что сильное взаимодействие
обеспечивает связь между кварками. Такую связь может создать силовое
поле, сходное с электромагнитным, но более сложное. Электрические силы
приводят к образованию связанного состояния двух частиц с зарядами
противоположных знаков. В случае кварков возникают связанные состояния
трех частиц, что свидетельствует о более сложном характере силового поля,
которому соответствуют три разновидности "заряда". Частицы - переносчики
взаимодействия между кварками, связывающие их попарно или тройками,
называют глюонами.
В случае слабого взаимодействия ситуация несколько иная. Радиус этого
Предыдущая << 1 .. 46 47 48 49 50 51 < 52 > 53 54 55 56 57 58 .. 136 >> Следующая