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 .. 71 72 73 74 75 76 < 77 > 78 79 80 81 82 83 .. 136 >> Следующая

"гравитируют". Это означает, что два гравитона могут взаимодействовать,
обмениваясь между собой третьим гравитоном, как показано на рис. 21.
Можно придумать много сложных диаграмм с обменом гравитонами, и
совершенно очевидно, что число замкнутых гравитонных петель (рис. 22)
быстро растет по мере того, как включаются процессы, более сложные, чем
простой оомен гравитоном.
Появление бесконечной последовательности расходимостей в уравнениях
гравитационного поля ныне принято считать неизбежным недостатком
квантовой теории гравитации, основанной на теории Эйнштейна. Ситуация
здесь напоминает положение дел со слабым взаимодействием до его
объединения с электро*
Рис. 21. Взаимодействие гравитонов. Гравитация является источником самое
себя. На квантовом уровне это приводит к тому, что гравитоны (волнистые
линии) могут взаимодействовать друг с другом. В таком процессе два
гравитона, обмениваясь третьим, гравитационно взаимодействуют друг с
другом.
156
Суперсила
Рис. 22. Способность гравитоков взаимодействовать между собой делает
возможным существование процессов, которым соответствуют сложные сети
гравитационных' петель. Одна из таких петель изображена на рисунке.
Гравитационные петли приводят к возникновению в математическом описании
квантовой гравитации некомпенсируемых бесконечных членов и по существу
делают теорию беспомощной.
магнетизмом. Обе теории "неперенормируемы". В случае слабого
взаимодействия причина была в симметрии: старая теория испытывала
недостаток симметрии. Но стоило ввести в нее мощную калибровочную
симметрию, как все расходимости, словно по мановению волшебной палочки,
исчезли. Теоретики извлекли из этого хороший урок, и лет десять назад
принялись за-поиски новой симметрии, более широкой, чем ранее известные,
которая избавила бы гравитацию от кепереиормируемости. Так физики пришли
к идее суперсимметрии.
Суть суперсимметрии связана с понятием спина в том виде, в каком оно
используется в физике элементарных частиц. Когда говорят о частице со
спином, имеют в виду не просто представление о крохотном шарике,
вращающемся вокруг собственной оси. Кое-что о необыкновенных свойствах
спина было рассказано в гл. 2. У частицы со спином происходит своего рода
"раздвоение мира", не соответствующее геометрической интуиции.
Существование спина имеет решающее значение для свойств частиц - в
зависимости от спина частицы разделяются на два класса. К одному классу
относятся "бозоны" - частицы, которые либо вообще не имеют спина (т. е.
их спин равен 0), как, например, гипотетическая частица Хиггса, либо
имеют целочисленный спин. К последним наряду с фотоном относятся W- и Z-
частицы (все они имеют спин 1) и гравитон (имеющий спин 2). В том, что
касается спина, поведение бозонов близко к нашим интуитивным
представлениям.
Другой класс частиц образуют "фермионы". Они имеют полу-целый спин.
Все кварки и лептоны имеют спин, равный У2, и относятся к фермионам.
Именно спином фермионов обусловлена необходимость двукратного поворота
для возвращения в исходное состояние, и это бросает вызов нашему
воображению.
Бозоны и фермионы существенно отличаются по своим физическим
свойствам. Особенно силыю это различие проявляется
Проблески суперсилы
157
в ансамблях частиц. Фермионы с полуцелым спиком, как у электрона,
страдают своего рода "ксенофобией" \ не подпуская близко к себе своих
двойников. В период младенчества квантовой физики Паули сформулировал
свой знаменитый "принцип запрета", согласно которому два электрона не
могут находиться в одном и том же квантовом состоянии. Это означает, что
в контейнер заданных размеров можно поместить конечное число электронов,
прежде чем возникнет своеобразный "протест". (Этот эффект не имеет ничего
общего с электрическим отталкиванием. Нейтрино и нейтроны ведут себя
столь же "несговорчиво".) Принцип Паули сыграл большую роль еще на заре
квантовой физики, так как позволил объяснить, почему все электроны в
тяжелых атомах не переходят в состояние с наименьшей энергией, образуя
хаотическое скопление. Вместо этого они в строгом порядке заполняют один
за другим энергетические уровни. Без подобного порядка химия оказалась бы
совершенно бесполезным занятием. Принцип Паули позволяет объяснить
периодическую систему химических элементов Д. И. Менделеева.
Принцип Паули дает возможность объяснить и многое другое в окружающем
нас мире, например различие между проводниками и изоляторами. В
проводнике некоторые электроны, приобретая энергию от внешнего
электрического поля, могут переходить на более высокие энергетические
уровни. В изоляторе этого не происходит, так как все более высокие уровни
заняты другими электронами. Принцип Паули помог объяснить также природу
силы, препятствующей гравитационному коллапсу белых карликов и нейтронных
звезд. Не будь принципа Паули, все звезды заканчивали бы свое
существование как черные дыры.
В отличие от склонных к уединению фермионов бозоны стремятся быть
Предыдущая << 1 .. 71 72 73 74 75 76 < 77 > 78 79 80 81 82 83 .. 136 >> Следующая