Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Атомная и ядерная физика 2014 / 56 Стандартная модель.ppt
Скачиваний:
43
Добавлен:
19.04.2015
Размер:
6.34 Mб
Скачать

Физика атома, атомного ядра и элементарных частиц

56.(2). Стандартная модель фундаментальных взаимодействий

в физике элементарных частиц.

Все известные в настоящее время процессы сводятся к 4 типам взаимодействий, которые называются фундаментальными

В квантовой физике каждая элементарная частица является квантом некоторого поля, и наоборот, каждому полю соответ- ствует своя частица-квант. Энергия и импульс каждого поля слагаются из множества отдельных порций - квантов.

Виды фундаментальных взаимодействий

Самый простой и лучше всего изученный пример: электромагнитное поле и его квант - фотон. Квантами поля сильных взаимодействий являются глюоны. Кванты поля слабых взаимодействий - калибровочные бозоны W ± и Z0. Все эти частицы обнаружены эксперимен- тально, и их свойства хорошо изучены.

Переносчиком гравитационного взаимодействия является гравитон: гипотетическая частица, которая экспериментально пока не обнаружена. Кванты-переносчики полей имеют целый спин, т.е. являются бозе-частицами (бозонами), что и отражено в названии некоторых из них.

Современные ускорители - коллайдеры

Электрон-позитронный коллайдер KEK (Япония)

Большой адронный коллайдер LHC

Из-за того, что кварки и глюоны взаимодей- ствуют между собой сильнее, чем электро- ны и позитроны, а также из-за того, что энергии протон-протонных ускорителей больше, в столкновениях протонов с прото- нами происходит гораздо больше событий, чем в столкновениях электронов. В этом есть и плюсы, и минусы; минусы в том, что труднее выделить нужные реакции. Поэто- му протон-протонные коллайдеры называ- ют машинами открытий, а электрон-пози- тронные - машинами точных измерений

Стандартная модель

Кнастоящему времени разработано квантовое опи- сание трех из четырех фундаментальных взаимо- действий: сильного, электромагнитного и слабого, а также показано, что слабое и электромагнитное взаимодействия фактически имеют общее проис- хождение (электрослабое взаимодействие). Сов-

падение с экспериментом наблюдается до рас- стояний 10-18 м, что является пределом для сов- ременной экспериментальной техники. Поэтому теория трех негравитационных взаимодействий,

включающая 12 фундаментальных частиц, кото- рые в них участвуют, называется стандартной

моделью физики элементарных частиц.

Фундаментальные частицы