Показать ещё...
Эта книга представляет собой введение в теорию слабого взаимодействия элементарных частиц. Она возникла из курса лекций, которые я читал в Институте теоретической и экспериментальной физики студентам 5-го курса Московского физико-технического института, специализирующимся в области экспериментальной физики высоких энергий. Цель книги – в краткой форме дать современную картину слабого взаимодействия и обсудить перспективы ее развития в 80-е годы. Кроме того, я стремился научить читателя работать с простым теоретическим аппаратом и получать основные соотношения: рассчитывать вероятности распадов, сечения взаимодействия, угловые и спиновые корреляции и т.д. В некотором смысле первая часть книги (гл.1–17) может рассматриваться как теоретический комментарий к известным таблицам элементарных частиц, так называемым таблицам Розенфельда, извлечения из которых приведены в конце книги (см. гл.30). Во время лекций эти таблицы лежали перед студентами и результаты расчетов сравнивались с соответствующими экспериментальными данными. Такое же сравнение рекомендуется делать и читателю. Вторая часть книги в основном является введением в единую калибровочную теорию электромагнитного и слабого взаимодействия (гл.18–24). Здесь описан хиггсов механизм спонтанного нарушения калибровочной симметрии и обсуждены ожидаемые свойства промежуточных и хиггсовых бозонов. При этом основной упор сделан не на формально-математические, а на физические вопросы калибровочной теории. В частности, подробно обсуждается роль сохраняющихся токов и скалярных бозонов в компенсациях, благодаря которым ликвидируется неприемлемо быстрый рост амплитуд, характерный для продольных компонент векторных бозонов. Две главы посвящены попыткам создания единых калибровочных теорий всех взаимодействий: электромагнитного, слабого и сильного (гл.25), и даже гравитационного (гл.26). Краткий экскурс в астрофизику и космологию в связи со свойствами элементарных частиц содержит гл.27, затем следует аннотированный обзор литературы (гл.28) и математическое приложение (гл.29)*), с которым рекомендуется ознакомиться, прежде чем приступать к работе над книгой. Книга рассчитана на физика-экспериментатора, знакомого с релятивистской квантовой механикой и некоторыми элементами квантовой теории поля и, возможно, несколько подзабывшего детали (последнее не необходимо). Вообще я пытался работать не прибегая к операторному аппарату квантовой теории поля, а используя язык фейнмановских графиков. Для понимания большинства выкладок, проводимых в книге, достаточно знаний, которые можно приобрести, прочитав книги Р.Фейнмана "Фундаментальные процессы " и "Квантовая электродинамика". Мне хотелось показать, как много можно объяснить, вычислить и даже предсказать, используя самые простые средства. Первоначально замысел заключался в том, чтобы написать книгу так просто, чтобы ее можно было читать в автобусе. Однако реализовать этот замысел не удалось, и чтение ряда глав, возможно, вызовет трудности у читателя-студента. Что касается физики, то, как видно уже из названия "Лептоны и кварки", все изложенное базируется на кварковой модели адронов. Дело в том, что книга задумана как второй том двухтомника по теории элементарных частиц, первый том которого "Адроны и кварки" представляет собой элементарное введение в кварково-глюонную теорию сильных взаимодействий. К сожалению, первый том пока не закончен. С другой стороны, о кварках и глюонах сегодня пишут даже в газетах, не говоря уже о многочисленных популярных статьях, и поэтому вряд ли найдется студент-физик, не знающий, что такое цветовая симметрия. Пользуюсь возможностью выразить глубокую благодарность Ю.Ю.Клоссу и С.В.Семенову, которые вели подробные записи лекций, Э.Г.Гуляевой и И.А.Тереховой, которые очень помогли мне при подготовке рукописи, И.С.Цукерману, который составил таблицы экспериментальных данных (гл.30). Я благодарен тем моим друзьям и коллегам, которые прочли рукопись книги и сделали много очень ценных замечаний. Особенно я благодарен моим соавторам по научным статьям: А.И.Вайнштейну, М.Б.Волошину, В.Н.Грибову, А.Д.Долгову, В.И.Захарову, Я.Б.Зельдовичу, Б.Л.Иоффе, И.Ю.Кобзареву, В.А.Новикову, Б.М.Понтекорво и М.А.Шифману. Общение с ними дало мне возможность лучше понять многие из вопросов, затронутых в книге. Как известно, слабое взаимодействие ответственно за большое число различных физических процессов: ядерный β-распад, многочисленные распады элементарных частиц, нейтринные реакции, несохранение четности в γ-распадах ядер и в оптических спектрах атомов. В слабом взаимодействии принимают прямое участие как адроны, так и лептоны. Оно играет важную роль в астрофизике: в ядерных реакциях на Солнце, в механизме взрыва сверхновых звезд. Отдельные слабые процессы используются сегодня в технике (например, угловая асимметрия в распаде мюона дает уникальную возможность для анализа тонких химических эффектов). Однако интерес к слабому взаимодействию связан в основном не с этим, а с тем, что его исследование открывает путь к построению единой теории элементарных частиц и взаимодействий между ними. Практические же следствия такой единой теории не могут не быть исключительно важными, хотя сегодня их очень трудно предугадать. Характерным отличием слабого взаимодействия от более сильных взаимодействий – сильного и электромагнитного – является то, что оно нарушает целый ряд законов сохранения: пространственной четности Р, зарядовой четности С, комбинированной четности СP, странности, чарма и т.д. Другой характерной чертой слабого взаимодействия, которая и обусловила его название "слабое", является то, что процессы, инициированные им, протекают медленнее, чем сильные и электромагнитные процессы, имеют меньшие вероятности. Следует подчеркнуть, однако, что слабое взаимодействие действительно слабо лишь при сравнительно низких энергиях взаимодействующих частиц. При энергиях же сталкивающихся частиц, превышающих 100 ГэВ (в системе центра масс), и переданных импульсах того же порядка слабое взаимодействие становится даже несколько сильнее электромагнитного. В 1960-х годах была построена единая теория слабого и электромагнитного взаимодействий, которая получила замечательные экспериментальные подтверждения в 1970-х и 80-х годах. Теория электромагнитного взаимодействия – квантовая электродинамика – стала при этом одной из ветвей единой теории так называемого электрослабого взаимодействия. Другой ветвью этой единой теории стала теория слабого взаимодействия. Окунь Лев Борисович Советский и российский физик, специалист по теории элементарных частиц (теория слабых взаимодействий, составные модели элементарных частиц и др.). Академик АН СССР (РАН). Доктор физико-математических наук, профессор. Более 30 лет руководил лабораторией Института теоретической и экспериментальной физики. Автор известных книг «Слабое взаимодействие элементарных частиц» и «Лептоны и кварки» (переизд. в URSS); по ним обучались физике многие поколения молодых исследователей. Его ученики внесли весомый вклад в бурное развитие таких дисциплин, как физика элементарных частиц и квантовая теория поля. Был первым советским ученым, избранным в Комитет научной политики ЦЕРНа — высший консультативный орган этой крупнейшей лаборатории физики частиц. Награжден орденом «Знак Почета», медалью Маттеуччи (1988), премией им. Карпинского (1990), премией им. Бруно Понтекорво (1996), золотой медалью им. Л. Д. Ландау (2002), премией им. И. Я. Померанчука (2008).
|
2023. 720 с. Твердый переплет. 16.9 EUR
Книга «Зияющие высоты» – первый, главный, социологический роман, созданный интеллектуальной легендой нашего времени – Александром Александровичем Зиновьевым (1922-2006), единственным российским лауреатом Премии Алексиса де Токвиля, членом многочисленных международных академий, автором десятков логических... (Подробнее) URSS. 2023. 272 с. Мягкая обложка. 15.9 EUR
Настоящая книга посвящена рассмотрению базовых понятий и техник психологического консультирования. В ней детально представлены структура процесса консультирования, описаны основные его этапы, содержание деятельности психолога и приемы, которые могут быть использованы на каждом из них. В книге... (Подробнее) 2023. 696 с. Твердый переплет в суперобложке. 119.9 EUR
Опираясь на новейшие исследования, историк Кристофер Кларк предлагает свежий взгляд на Первую мировую войну, сосредотачивая внимание не на полях сражений и кровопролитии, а на сложных событиях и отношениях, которые привели группу благонамеренных лидеров к жестокому конфликту. Кларк прослеживает... (Подробнее) URSS. 2024. 704 с. Твердый переплет. 26.9 EUR
В новой книге профессора В.Н.Лексина подведены итоги многолетних исследований одной из фундаментальных проблем бытия — дихотомии естественной неминуемости и широчайшего присутствия смерти в пространстве жизни и инстинктивного неприятия всего связанного со смертью в обыденном сознании. Впервые... (Подробнее) URSS. 2024. 800 с. Мягкая обложка. 37.9 EUR
ВЕРСАЛЬ: ЖЕЛАННЫЙ МИР ИЛИ ПЛАН БУДУЩЕЙ ВОЙНЫ?. 224 стр. (ТВЁРДЫЙ ПЕРЕПЛЁТ) 11 ноября 1918 года в старом вагоне неподалеку от Компьеня было подписано перемирие, которое означало окончание Первой мировой войны. Через полгода, 28 июня 1919 года, был подписан Версальский договор — вердикт, возлагавший... (Подробнее) URSS. 2024. 344 с. Мягкая обложка. 18.9 EUR
Мы очень часто сталкиваемся с чудом самоорганизации. Оно воспринимается как само собой разумеющееся, не требующее внимания, радости и удивления. Из случайно брошенного замечания на семинаре странным образом возникает новая задача. Размышления над ней вовлекают коллег, появляются новые идеи, надежды,... (Подробнее) URSS. 2024. 576 с. Мягкая обложка. 23.9 EUR
Эта книга — самоучитель по военной стратегии. Прочитав её, вы получите представление о принципах военной стратегии и сможете применять их на практике — в стратегических компьютерных играх и реальном мире. Книга состоит из пяти частей. Первая вводит читателя в мир игр: что в играх... (Подробнее) URSS. 2024. 248 с. Мягкая обложка. 14.9 EUR
В книге изложены вопросы новой области современной медицины — «Anti-Ageing Medicine» (Медицина антистарения, или Антивозрастная медицина), которая совмещает глубокие фундаментальные исследования в биомедицине и широкие профилактические возможности практической медицины, а также современные общеоздоровительные... (Подробнее) URSS. 2024. 240 с. Твердый переплет. 23.9 EUR
Предлагаемая вниманию читателей книга, написанная крупным биологом и государственным деятелем Н.Н.Воронцовым, посвящена жизни и творчеству выдающегося ученого-математика, обогатившего советскую науку в области теории множеств, кибернетики и программирования — Алексея Андреевича Ляпунова. Книга написана... (Подробнее) 2023. 416 с. Твердый переплет. 19.9 EUR
Вам кажется, что экономика — это очень скучно? Тогда мы идем к вам! Вам даже не понадобится «стоп-слово», чтобы разобраться в заумных формулах — их в книге нет! Все проще, чем кажется. Автор подаст вам экономику под таким дерзким соусом, что вы проглотите ее не жуя! Вы получите необходимые... (Подробнее) |