Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Минасян Л.А. -> "Единая теория поля: Философский анализ современных проблем физики элементарных частиц и космологии. Опыт синергетнческого осмысления" -> 25

Единая теория поля: Философский анализ современных проблем физики элементарных частиц и космологии. Опыт синергетнческого осмысления - Минасян Л.А.

Минасян Л.А. Единая теория поля: Философский анализ современных проблем физики элементарных частиц и космологии. Опыт синергетнческого осмысления — M.: КомКнига, 2005. — 176 c.
ISBN 5-4S4-G0179-X
Скачать (прямая ссылка): edinayateorpolya2005.pdf
Предыдущая << 1 .. 19 20 21 22 23 24 < 25 > 26 27 28 29 30 31 .. 83 >> Следующая

54
Глава 2
явлений «как требование экспериментальной проверяемости теоретических положений)) [47. С. 26 ].
Вывод о принципиальной наблюдаемости кварков можно сделать на основании каждого отдельного класса экспериментов, рассмотренных выше.
Перечисленные выше эксперименты, каждый в отдельности, дают косвенное подтверждение гипотезе кварков и определяют такие особенности в поведении кварков как «асимптотическую свободу» и «инфракрасное рабство». В работе [94], как уже отмечено, показано, что кварки удовлетворяют всем необходимым и достаточным условиям критерия существования. Важным результатом для формулирования теории кварков явилось доказательство в 1972 году Гроссом, Вилчеком и Политцером, удостоенных в 2004 году Нобелевской премии, того, что в неабелевых калибровочных полях на малых расстояниях константа связи стремится к нулю, обеспечивая тем самым яатение асимптотической свободы [180], Фрицш, Гелл-Манн и Лейтвил-лер [176] оформляют представления о кварках в виде теории, называемой квантовой хромодинамикой, в основу которой положена нсабелева калибровочная симметрия SU(I)1. Квантовая хромодинамика использует основные правила и методы квантовой теории поля и хорошо вписывается в стандартную модель квантовой теории поля. Более того, неабелева калибровочная симметрия благодаря «асиміїтотической свободе» позволяет все процессы с учетом кварков и глкюнов па малых расстояниях рассчитывать по теории возмущений, используя исходный лагранжиан.
Тем не менее, квантовая хромодинамика как физическая теория до сих пор не решила основную проблему конфайнмента. Конфайнмент как физическая гипотеза — это компромисс между экспериментальными данными, свидетельствую тими о существовании кварков внутри адронов, и экспериментальными данными, свидетеїіьствующими об отсутствии кварков в свободном состоянии. Доказательство явления конфайнмента на математическом языке в квантовой хромодинамике до сих пор не получено. Кварки обладают электрическим зарядом, поэтому для кварков является естественным, как и в случае электродинамики, эффект кварк-антнкварко-вой экранировки. Представление о взаимодействии микроо&ьектов с физическим вакуумом в электродинамике ігредполагаст эффект рождения из вакуума вследствие 3TOr4O взаимодействия виртуальных частиц, «шубой» окружающих исходную, затравочную частицу. В случае электрического заряда считается, что заряд виртуальных частиц экранирует исходный заряд микрочастицы: исходный заряд будет уменьшаться, так как притягивает к себе компоненту вакуумных флуктуации с зарядом, противоположным собственному. Согласно теореме, доказанной Л. Д. Ландау и И. П. Померанчу-
1 Абелева симметрия означает, что последовательность преобразований, выполненных в разном порядке, лает совпадающие результаты, Неабелева симметрия приводит к несовпадающим результатам.
На пути построения единой теории поля
55
ком [80], явление экранировки приводит к тому, что любое конечное значение затравочного заряда уменьшается до 0 [9]. Это обстоятельство вынуждает предположив, что затравочный заряд электрона равняется бесконечности, а конечное значение измеряемого заряда есть следствие того, что мы измеряем результирующий заряд электрона и окружающих его виртуальных частиц. Так что в квантовой электродинамике возникает проблема малых расстояний. Но кварк, помимо электрического заряда, обладает цветовым зарядом; между кварками действуют цветные силы, обусловленные обменом глюонами. Поскольку глюонные силы существенно сильнее электромагнитных, именно они определяют связанные состояния валентных кварков. Глюон, являясь подобно фотону безмассовой частицей (а это следствие того, что симметрия SU(i) не нарушена), существенно отличается от него тем, что сам несет на себе цветовой заряд и способен к самодействию. Условие калибровочной инвариантности неабелевой теории приводит к появлению в лагранжиане взаимодействий нелинейных по калибровочному полю членов, что является математическим выражением эффекта самодействия глюонов. В результате самодействия глюонов в квантовой хромодинамикс получают эффект диаметрально противоположный тому, который имеет место в квантовой электродинамике. Самодействие глюонов приводит не к экранировке заряда, а к его антиэкранировке: заряд глюона вблизи кварка оказывается таким же, как и заряд кварка, что приводит к увеличению цветового заряда с расстоянием. Эффект глкюнной антиэкранировки оказывается доминирующим над эффектом кварк-антиквар ко вой экранировки, в результате чего цветовой заряд растет с увеличением расстояния, т. е. потенциальная энергия двух цвет-пых частиц возрастает с увеличением расстояния между ними (в отличие от электрически заряженных частиц), что приводит к «инфракрасному рабству» кварков и глюонов. Отсктда следует, что для того, чтобы разделить кварки потребовалась бы бесконечная энергия, и кварки навсегда пленяются внутри адрона. Этим объясняется, что кварки и глюоны наблюдаются в эксперименте лишь в виде адронных струй.
Естественно предположить, что, получая огромную энергию в эксперименте, кварк стремится удалиться от других кварков в адроне, вырваться из него, но по мере увеличения расстояния между кварками и антикварками цветная энергия настолько увеличивается, что ее оказывается достаточно для рождения из вакуума кварк-антикварковой пары, что равносильно рождению мезонов. Эксперименты показывают, что кварк с энергией порядка 10 ГэВ распадается примерно на семь адронов. Так как пионы являются самыми легкими адронами, они оказываются основными компонентами адронных струй. Напрашивается мысль, что явление кон-файнмента очень напоминает странный аттрактор, и что гфинпипы синергетики могут сыграть конструктивную роль в описании этого явления.
Предыдущая << 1 .. 19 20 21 22 23 24 < 25 > 26 27 28 29 30 31 .. 83 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed