Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.
Скачать (прямая ссылка):
Приведём состав первого П. ф., в к-ром частицы разбиты на дублеты и синглеты по группе SU(2) электрослабого взаимодействия:
U5 L-. V (S)t-
где eL\ ед...— соответственно левое (L) н правое (R) электронные и т. д. киралъные поля (см. Киральная симметрия). Т. к. кварки образуют триплеты по группе цвета сильного взаимодействия SU(Z)e, то в каждом П. ф. насчитывается 15 двухкомпонентных вейлевских спиноров (см. Вейля уравнение).
В связи с существованием П. ф. теория должна ответить на два вопроса: почему ферыионы объединяются в поколения н почему поколения повторяются? Модели великого объединения дают удовлетворит, ответ на первый вопрос. В простейшей 5і/(5)-моделн 15 фермио-нов разбиваются на представлення 5 н 10 (Cm. Представление группы). В схеме, основанной на группе ?0(10), фуидам. фермионы преобразуются по слннорному представлению, имеющему размерность 16, п предсказывается существование правого нейтрино (что не противоречит эксперименту). Т. о., каждое поколение в такой модели содержит 16 двухкомпонентных частиц. В теориях, основанных на группах более высокого ранга, предсказывается существование большего числа частиц в поколении (напр., в случае группы Ee — 27 частиц). Второй вопрос пока остаётся открытым и считается одним из основных в физике элементарных частиц. Вопрос ЭТОТ ВОЗНИК еще B эпоху открытия мюона (fi“) н формулировался так: зачем нужен ji" н почему его масса сильно отличается от элеитрониой, хотя все его известные взаимодействия такие же, как у электрона? Наиб, простым является предположение, что кварки и лепто-иы — составные объенты н все последующие поколения являются возбуждёнными состояниями первого. Частицы, из к-рых «построены» лептоны н кварки, получили назв. п р е о н о в (см. Составные модели). Попытка динамич. реализации такой возможности наталкивается на противоречие между сравнительно небольшими расстояниями между уровнями в спектре связанных состояний (для заряж. лептонов те я; 0,5 МэВ, пгu а 105 МэВ, лгт я? 1,7 ГэВ) н отсутствием формфакторов у лептонов н кварков вплоть до макс. экспериментально достижимых энергий (т. е. до IOa— IO3 ГэВ). Экономной н последоват. преонной схемы пока нет. Другой, более глубокий подход связан с теориями типа Калуцы — Клейна (см. Калуцы — Клейна теория). При этом исходной является единая квантовая теория поля, обладающая высокой симметрией в многомерном пространстве-времени, из к-рой в результате компактификацин образуется наш 4-мерньш мир. Компактификацня — это динамич. механизм, в результате к-рого по нек-рым измерениям в ИСХОДНОМ пространстве размерности D спонтанно образуется компактное многообразие размерности D — 4, а оставшиеся 4 измерения соответствуют реальному пространству-времени. Степени свободы, отвечающие компактифицированным (D — 4) измерениям, отражаются во внутренних симметриях реального мира. Размер R компактного многообразия очень мал (i? ~ hjmpic ~ ~ IO"33 см, где mpi я; IO19 ГэВ/с2 —т. н. планков-ская масса, характеризующая обратную константу гравитац. взаимодействия). Большинство частиц в таких схемах оказываются тяжёлыми, с массами порядка планковской. Кол-во безмассовых в этом масштабе частиц, а следовательно н число поколений, определяется геометрией компаитного многообразия. В популярных сов р. моделях, порождаемых теорией супе рсимметричных струн (суперструн) в 10-мерном про-странстве-времени, предсказывается существование 4 поколений, каждое нз к-рых состоит нз 27 частиц.
Лит.; Окунь JI. Б., Лептоны в кварки, 2 изд., М., 1990; Witten E., Search for a realistic Kaluza — Klein theory ¦NucJ. Phys.», 1981. у. B 186, p. 412. М. И. Высоцкий.
ПОЛЕ оптической системы (ранее яаз. поле зрения)—часть пространства (или плоскости), изображаемая оптич. системой. П. определяется контурами оптич. деталей (такими, как оправы линз, призм), диафрагмами и т. п., к-рые ограничивают световые пучки. Величина П. определяется тем из контуров S1S2 (рис.), к-рый виден из центра А входного зрачка (см. Диа- Oi фрагма в оптике) под q наименьшим углом. Величина П. измеряется либо углом 2а, под к-рым виден контур S1S2 и соответствующая часть предмета O1O2 из центра входного зрачка (у г-л о в о е П.), либо линейными размерами этой части O1Oa (линейное П.). Системы, предназначенные для наблюдения за удалёнными объектами (телескопы, зрительные трубы), обычно характеризуют угловым П., а системы, в к-рых расстояние до объекта невелико (напр., микроскопы),— линейным П.
В общем случае плоскости объекта O1O2 и контура S1S2 ие совпадают и имеет место виньетирование (с шириной кольца SjB1, рис.). -Если же плоскость S1Si совмещена с плоскостью объекта, граница П. резка. Этого стараются добиться во мн. телескопах, зрительных трубах и др., помещая полевую диафрагму в фокальную плоскость объектива.
Угловое поле 2а в пространстве предметов изменяется для разл. типов оптич. систем в широких пределах; так, в биноклях оно составляет 5—10°, а в самых больших телескопах не превышает неск. угловых мин. В широкоугольных фотообъективах ои достигает 120—140° и даже 180°. П. микроскопа определяется отношением П. окуляра 21 к линейному увеличению объектива 0: 21/р.
