Настоящая книга представляет собой попытку систематического изложения основных вопросов классической теории полей, сопоставляемых элементарным частицам. В ее основу положен материал спецкурсов, прочитанных в Белорусском университете им.В.И.Ленина. Книга может служить пособием для студентов и аспирантов, специализирующихся по теоретической физике. Содержание и структура книги определялись прежде всего стремлением к тому, чтобы она была доступной, давала достаточно цельное представление о предмете и могла служить основой для последующего более углубленного изучения теории элементарных частиц и квантовой теории поля. В силу этого книга не претендует на полное и всеобъемлющее освещение специальных проблем классической теории поля в ее современном состоянии. Большое внимание уделено раскрытию содержания основных принципов, используемых при построении теории поля, физической интерпретации ее положений и результатов, детальному изложению применяемого математического аппарата. Включение связанного с этим вводного и вспомогательного материала' имеет своей целью облегчить работу читателя, освобождая его на первых порах от необходимости привлечения дополнительных источников. Характерной чертой принятого в книге способа изложения является описание полей элементарных частиц на основе уравнений первого порядка в матричной форме. Применение этого подхода к частицам со спином 0, 1/2 и 1 (включая фотоны) позволяет широко использовать ковариантные методы расчета. Сущность последних состоит в том, что сведения об элементарных частицах извлекаются из общих алгебраических свойств матриц, входящих в соответствующие уравнения поля, без использования их явного вида. В основе такого подхода лежит развитый Ф.И.Федоровым общий метод проективных операторов, с помощью которого решения уравнений поля и все появляющиеся в теории физические величины (энергия, импульс, заряд, вероятности переходов и т.д.) выражаются в ковариантном виде, не связанном с частным выбором базиса в пространстве функций поля. В последних двух главах, посвященных описанию взаимодействующих полей, рассмотрены некоторые процессы электромагнитного взаимодействия элементарных частиц без явного проведения процедуры вторичного квантования и построения матрицы рассеяния. При этом оказалось возможным уже в рамках классической теории поля получать сечения рассеяния (в первом неисчезающем приближении) в полном согласии с теми результатами, которые дает для них квантовая электродинамика. Первые два раздела книги написаны А.А.Богушем, автором третьего является Л.Г.Мороз. Авторы считают своим долгом выразить глубокую благодарность Ф.И.Федорову за постоянное внимание и исключительно большую работу, проделанную им как научным редактором настоящей книги. Его идеи в значительной мере определили содержание и специфику книги, а многочисленные замечания, советы и указания – ее структуру, характер и стиль изложения. Авторы признательны А.Е.Левашеву, О.С.Иваницкой, Л.М.Томильчику, Л.И.Комарову и всем другим товарищам, оказавшим помощь и содействие в работе над книгой и в подготовке ее к печати. Богуш Андрей Александрович
Известный белорусский физик-теоретик, доктор физико-математических наук, профессор, член-корреспондент Национальной академии наук Беларуси, лауреат Государственной премии Белорусской ССР. Проводил исследования в области теории элементарных частиц и их взаимодействий. Разработал ряд новых теоретико-групповых и алгебраических методов исследования, которые нашли широкое применение при решении актуальных проблем и задач современной физики частиц. Совместно с Л. Г. Морозом довел до логического завершения построение классической полевой (без вторичного квантования) теории элементарных частиц и их электромагнитных взаимодействий.
Как бессменный заведующий лабораторией физики высоких энергий Института физики НАН Беларуси провел большую работу по вовлечению белорусских физиков в реализацию экспериментальных программ по физике элементарных частиц на ускорителях Дубны, Серпухова и Женевы. По материалам выполненных исследований опубликовал свыше 250 научных работ, в том числе три монографии: «Введение в теорию классических полей» (совм. с Л. Г. Морозом; М.: URSS), «Введение в полевую теорию элементарных частиц» и «Введение в калибровочную полевую теорию электрослабых взаимодействий» (М.: URSS). Монографии использовались в качестве учебных пособий при чтении спецкурсов на кафедре теоретической физики Белгосуниверситета. Автор ряда научно-популярных книг и брошюр: «Элементарные частицы» (совм. с Л. Г. Морозом), «Проблемы физики элементарных частиц», «Физика микромира вчера и сегодня» и «Очерки по истории физики микромира» (М.: URSS). Опубликовал серию работ по истории физики, прежде всего в Беларуси. Мороз Лев Григорьевич Белорусский физик, специалист в области физики элементарных частиц. Кандидат физико-математических наук. После школы поступил в Белорусский государственный университет (специальность — общая физика). После окончания университета поступил в аспирантуру и защитил кандидатскую диссертацию. Работал старшим научным сотрудником в Институте физики Академии наук БССР, где занимался ядерной физикой. В 1966–1967 гг. в составе делегации белорусских ученых ездил в длительную командировку в Швейцарию для работы на ускорителе элементарных частиц в Европейском центре ядерных исследований (ЦЕРН). Помимо написания научных работ читал лекции в университете, сотрудничал с российским Объединенным институтом ядерных исследований в Дубне.
|