Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Трейман С. -> "Этот странный квантовый мир" -> 85

Этот странный квантовый мир - Трейман С.

Трейман С. Этот странный квантовый мир — И.: НИЦ, 2002. — 224 c.
ISBN 5-93972-117-6
Скачать (прямая ссылка): etotstranniykvantoviymir2002.djvu
Предыдущая << 1 .. 79 80 81 82 83 84 < 85 > 86 87 88 89 90 91 .. 108 >> Следующая

мишени энергичным протонным пучком. Некоторые из этих вторичных частиц
могут быть так же использованы, чтобы образовать один или два пучка в
коллайдере. Для такого использования вторичные частицы должны быть
собраны, сохранены и разогнаны по энергии. Для этого требуется, чтобы
частицы достаточно долго жили и обладали электрическим зарядом. Это
требование в настоящее время сильно ограничивает использование позитронов
и антипротонов в качестве пучков на коллайдере. Когда встречается
упоминание о протон-ан-типротонных коллайдерах, надо понимать, что эти
антипротоны собраны из осколочных продуктов, появляющихся при ударе
протонного пучка о конденсированную среду мишени. Точно также электрон-
позитронные коллайдеры получают свои позитроны из осколков столкновения
падающего электронного пучка с твердой мишенью.
Сегодня в мире существует девять основных ускорительных центров:
лаборатория им. Ферми, Стэнфорд, Корнелл и Брукхейвен в Соединенных
Штатах; ЦЕРН (Женева) и DESY (Гамбург) в западной Европе; КЕК в Тцукубу,
Япония; Институт высоких энергий в Бейджинде, Китай; и Институт Будкера в
Новосибирске, Россия.
Теватрон лаборатории им. Ферми является ускорителем с наивысшей энергией
частиц во всем мире. Он ускоряет протоны и антипротоны до 900 Гэв и
направляет их либо в коллайдер, либо на неподвижную мишень. Энергия
пучков в системе центра масс достигает 2 х 900 = = 1800 Гэв; но
неподвижная мишень используется для получения необходимых вторичных
пучков нейтрино, пионов, мюонов и других частиц. Кроме этого ускорителя в
мире интенсивно используют протонные пучки высокой энергии в Брукхейвене,
там имеется устройство с неподвижной мишенью на 30 Гэв. Там же скоро
вступит в строй коллайдер на тяжелых ионах.
Электрон-позитронный коллайдер высокой энергии работает в ЦЕРНе. Он
представляет себой круговое устройство радиусом 26 км. Каждый пучок имеет
энергию около 90 Гэв. В середине первого десятилетия двадцать первого
века в ЦЕРНе должен вступить в строй коллайдер на протон-протонных пучках
с энергиями до 7 Тэв. Это в семь раз больше энергии теватрона! ЦЕРН также
использует устройство с неподвижной мишенью с энергией 440 Гэв.
Ускоритель в Стэнфорде представляет собой электрон-позитронный коллайдер
с энергией пучков 45 Гэв. Он отличается от остальных существующих в мире
тем, что он первый и единственный имеет линейный коллайдер (все остальные
- круговые устройства) и может явиться предшественником появления больших
линейных ускорителей. Другие электрон-позитронные коллайдеры используются
в Японии (32 Гэв на пучок), Корнелле (5 Гэв) и России (0,7 Гэв).
Остальные электрон-пози-
Свойства и закономерности
175
тронные коллайдеры, спроектированные для специальных исследований,
находятся под реконструкцией в Тцукубу, Стэнфорде и Корнелле. Ускоритель
DESY является электрон-протонным коллайдером, единственном в своем роде.
Энергии пучков равны 30 Гэв и 800 Гэв для электронов и протонов
соответственно.
Свойства и закономерности
Пространственно-временные симметрии
Структура субъядерного уровня очень сложна. Существует великое множество
различных типов частиц и очень большая область реакций распада и
столкновений между ними. Люди, работающие в этой области наук, как и в
других, убеждены, что за всем этим многообразием должна скрываться
некоторая "простота"; действительно, по данным рассеяния могут быть
определены различные свойства и симметрии. Физики, занимающиеся
частицами, часто создают целые рапсодии на теме симметрий в законах
природы, хотя совершенно ясно, что точные симметрии, даже если они
существуют, нарушены. Но эти рапсодии хорошо обоснованы. К сожалению, они
не часто встречаются, поэтому романтический дух в поэме дополняется
изрядной долей математики и квантовой механики. Мы приступаем к прозе.
Основной набор принципов симметрии появился еще в прошлом, в классической
физике XIX столетия: законы сохранения энергии, импульса, углового
момента. Некоторые сомнения относительно сохранения энергии возникали при
открытии /3-распада, но вскоре они исчезли. В настоящий момент можно не
сомневаться в том, что эти три закона, в отличие от остальных, являются
точными. Действительно, они отражают глубокую суть принципов
пространственно-временной симметрии: закон сохранения энергии следует из
того, что основные законы природы не меняются во времени (они одинаковы
вчера, сегодня, завтра); закон сохранения импульса следует из того, что
законы природы не зависят от выбора положения в пространстве (одинаковы
здесь и там); угловой момент - из независимости законов природы от
ориентации системы отсчета (они одинаковы в лабораториях, повернутых друг
относительно друга). Неизменность законов природы выражается в принципах
симметрии, заложенных в специальную теорию относительности, которая
включает в себя инвариантность относительно вращений и требует, чтобы
основные законы природы имели одинаковый вид во всех инерциальных
Предыдущая << 1 .. 79 80 81 82 83 84 < 85 > 86 87 88 89 90 91 .. 108 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed