kse_lect_2010_zao_2
.pdf
Еще в 1930 г. В.А. Амбарцумян и Д.Д. Иваненко и независимо от них П. Дирак высказали идею, что электронов в ядре вообще нет, как предполагал Резерфорд. После открытия нейтронов в 1932 г. Иваненко (и независмо В. Гейзенберг) предположил, что ядра состоят только из протонов и нейтронов. Эта гипотеза вскоре была подтверждена исследованиями ядерных превращений. Протоны и нейтроны как основу строения ядра стали называть нуклонами.
В 1937 году в космических лучах были обнаружены частицы с массой в 207 электронных масс, названные мюонами (мю-мезонами). В последующие годы число открываемых частиц стало расти лавинообразно. В настоящее время известно около 400 субъядерных частиц, которые условно принято называть элементарными. Подавляющее большинство этих частиц являются нестабильными. Исключение составляют лишь
фотон, электрон, протон и нейтрино.
Все остальные частицы через определенные промежутки времени испытывают самопроизвольные превращения в другие частицы.
Способность к взаимным превращениям – это наиболее важное свойство всех элементарных частиц. Именно оно навело на мысль, что некоторые нестабильные частицы также имеют структуру, т.е. в полном смысле этого слова элементарными не являются.
В 1964 г. американским физиком М. Гелл-Маном была выдвинута гипотеза, что все тяжелые частицы – адроны – построены из более фундаментальных частиц, названных кварками. Эксперименты показали, что протоны и в самом деле состоят из еще более мелких частиц. В 1969 г. за исследование кварков Гелл-Манн был удостоен Нобелевской премии.
протон-антипротонный ускоритель Tevatron (США, лаборатория им. Э. Ферми) детектор CDF, на котором в 1995 году был открыт t-кварк
Стандартная модель: поля
Стандартная модель - теоретическая конструкция в физике микромира, описывающая электромагнитное, слабое и сильное взаимодействие элементарных частиц. Стандартная модель не включает в себя гравитацию из-за неясного пока механизма ее квантования.
|
Эти три типа взаимодействий постулируются |
электромагнитное |
как следствия свойств симметрии материи |
относительно основных типов калибровочных |
|
слабое |
преобразований (группы симметрий U(1), |
сильное |
SU(2), SU(3)). |
Стандартная модель: частицы
Вещество состоит из 12 фундаментальных частиц:
6 лептонов (электрон, мюон, тау-лептон, и три сорта нейтрино) 6 кварков (u, d, s, c, b, t)
Кварки участвуют в сильном, слабом и электромагнитном взаимодействиях.
Лептоны, имеющие электрический заряд (электрон, мюон, таулептон) - в слабых и электромагнитных; нейтрино - только в слабых взаимодействиях.
Существуют античастицы - частицы-двойники некоторой элементарной частицы, обладающие теми же массой и спином, но отличающаяся от неё знаками некоторых характеристик взаимодействия (например, электрическим зарядом).
