Физика для школьников старших классов и поступающих - Яворский Б.М.
ISBN 5-7107-9384-1
Скачать (прямая ссылка):
11°. Переносчики слабого взаимодействия — промежуточные бозоны W+, W~, Z0, которые несут электрический заряд и обладают большими массами (табл. VIII.2.5). Благодаря последнему обстоятельству радиус слабого взаимодействия очень мал (табл. VIIL2.1, п. 8°). Промежуточные бозоны могут испускаться и поглощаться как лептонами, так и кварками, и поэтому в слабом взаимодействии участвуют практически все известные частицы (кроме фотона и глюонов). Сами промежуточные бозоны участвуют в слабом, электромагнитном и гравитационном взаимодействиях, но не подвержены сильному взаимодействию. Обмен ими изменяет аромат, но не цвет фундаментальных частиц. Адекватная теория слабого взаимодействия создана совсем недавно, и многие ее предсказания уже подтверждены на опыте. Промежуточные бозоны — сначала Wi, а затем Z0- зарегистрированы в 1983 г. во встречных протон-антипротонных пучках с энергией 270 ГэВ.
12°. Переносчик гравитационного взаимодействия — нейтральный безмассовый градитон G. Это взаимодействие универсально: в нем участвуют все частицы. Квантовая теория гравитации только начинает создаваться. Экспериментальная
1 Хотя первоначально он был введен только для того, чтобы не нарушался принцип Паули (п. 6°).
680
ГЛ. VIII.2. ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ
регистрация гравитонов откладывается на неопределенный срок1.
13е Таким образом, в настоящее время начала вырисовываться стройная картина строения материи. Ее составными элементами являются кварки шести сортов (п. 3°—7°) и лепто-ны также шести сортов (п. 2°), взаимодействия между которыми возникают за счет обмена соответствующими переносчиками (п. 8°—12°). Электромагнитное взаимодействие не изменяет ни аромат, ни цвет фундаментальных частиц, сильное взаимодействие изменяет их цвет, но не аромат, слабое взаимодействие изменяет аромат, но не цвет (табл. VIII.2.5).
14°. Мало того, выявление общего механизма (обменного) всех фундаментальных взаимодействий (п. 8°) вселяет надежду на возможность построения единых теорий. Практически завершенной можно считать единую теорию электромагнитного и слабого взаимодействий, которые выступают в качестве разных проявлений одного электрослабого взаимодействия. Довольно успешны попытки «великого объединения» электромагнитного, слабого и сильного взаимодействий в одно элек-троядерное взаимодействие. Некоторые успехи достигнуты и в объединенном описании всех четырех фундаментальных взаимодействий.
15°. Все схемы «великого объединения» включают обмен
чрезвычайно тяжелыми (т ~ IO15 ГэВ) частицами, приводящий к изменению как цвета, так и аромата (ср. с п. 13°). В результате кварки и лептоны могут превращаться друг в друга, и барионный заряд перестает строго сохраняться (VIIL2.3.100). Следствием этого является крайне малая нестабильность протона, который может распадаться, например, по
Л ол j о
схеме P -> 7С + е CO средним временем ЖИЗНИ Tp = 10 - лет.
В 1987 г. установлен экспериментальный предел Tp > IO32 лет, но поиски распадов протонов, квалифицируемые как «эксперимент века», продолжаются. Обнаружение нестабильности протона подтвердило бы правильность основных направлений, по которым ведется в настоящее время создание единой картины строения материи.
1 Пока не поддаются детектированию даже гравитационные волны.
ОТДЕЛ IX
Дополнения
§ IX. 1. Системы единиц физических величин1
1°. Единицей физической величины называется условно выбранная физическая величина, имеющая тот же физический смысл, что и рассматриваемая. Системой единиц называется совокупность единиц физических величин, относящаяся к некоторой системе величин и образованная в соответствии с принятыми правилами. Основными единицами данной системы единиц называются единицы нескольких разнородных физических величин, произвольно выбранные при построении этой системы. Соответствующие физические величины называются основными величинами данной системы. Система единиц называется абсолютной, если ее основными физическими величинами являются длина, масса и время.
Производными единицами называются единицы, устанав-лийаемые через другие единицы данной системы на основании физических законов, выражающих взаимосвязь между соответствующими физическими величинами.
2°. Размерностью физической величины называется выражение, характеризующее связь этой физической величины с основными величинами данной системы единиц. Это выражение представляет собой одночлен в виде произведения символов основных величин в соответствующих степенях (целых или дробных, положительных или отрицательных). Физическая величина называется безразмерной величиной, если в выражение ее размерности все основные величины входят в нулевой степени. Численное значение безразмерной величины не зависит от выбора системы единиц.
1 В § IX.1 использованы ГОСТ 8.417—81 (CT СЭВ 1052—78), а также МИ 221—80 методика внедрения CT СЭВ 1052—78.
682
ДОПОЛНЕНИЯ
3°. Множители и приставки для образования десятичных кратных и дольных единиц и их наименования приведены в табл. IX.1.
Таблица IX.1 Кратные и дольные единицы
