Cтраница 2
Однако эта одинаковость имеет место лишь до той поры, пока не учитываются относительно слабые электромагнитные взаимодействия. Ввиду различия зарядов и магнитных моментов у протона и нейтрона совпадающие уровни Г80, 1, вообще говоря, расщепятся. Поэтому эти три состояния называют зарядовым триплетом, а само состояние Т - - триплепгным. [16]
Описанный только что механизм будет использован в дальнейшем для построения калибровочно-инвариантных объединенных моделей слабых и электромагнитных взаимодействий. На этом мы заканчиваем рассмотрение классической теории Янга - Миллса и переходим к его квантованию. [17]
Основными объектами алгебры токов являются одновременные коммутационные соотношения для токов, участвующих в слабых и электромагнитных взаимодействиях адронов. Поэтому в книге подробно разъясняется, что схема Гелл-Мана применима только для коммутаторов временных компонент токов. Однако в процессе изложения делаются различные предположения также о коммутаторах для пространственных компонент, и именно эти предположения наиболее рискованны. Обсуждение их здесь не приводится. Отметим лишь, что коммутационные соотношения приводят к правилам сумм для матричных элементов некоторых операторов. Возникающие при этом матричные элементы обычно недоступны для измерений, поэтому требуется известная изобретательность, чтобы извлечь полезные физические результаты. Для этого часто вводят дополнительные предположения и различные приближения. При оценке этих приближений мнения часто расходятся. Одни выражают удивление, как можно доверять результатам, когда, скажем, бесконечная сумма обрывается на первом или втором члене, выбранном более или менее произвольно. Но даже в лучшем случае не следует ожидать большой строгости результатов. Конечно, некоторые из них вполне надежны и, хотя это является вторжением в тему лекций, профессора Гросса, здесь мы обсудим правило сумм Адлера для нейтринных реакций как пример не зависящей от моделей проверки предположений Гелл-Мана. [18]
В том же году в SLAC был обнаружен эффект несохранения четности, связанный с интерференцией слабых и электромагнитных взаимодействий, при неупругом рассеянии продольно-поляризованных электронов высокой энергии на дейтронах. Эффект состоял в асимметрии рассеяния электронов с противоположной ориентацией спина ( левовращающих, L, и правовращающих, К), которой не должно быть в чисто электромагнитных процессах. [19]
В самое последнее время наметился важный прогресс в теории слабого взаимодействия ( единая перенормируемая калибровочная теория слабого и электромагнитного взаимодействия), действительно обещающий вывести эту теорию на уровень квантовой электродинамики. [20]
Тем временем Глешоу, Вайнберг, Салам, Уорд и другие авторы построили единую перенормируемую теорию слабых и электромагнитных взаимодействий. Это бцло одной из причин, заставивших физиков выдвинуть гипотезу о том, что склеивающие кварки частицы ( глю-оны) взаимодействуют трлько с цветом, которого рлабые и электромагнитные взаимодействия не различают ( ср. Берутся восемь векторных глюо-нов В. [21]
Принципиальное различие между нейтрино и антинейтрино, а также то, что легкие частицы, участвующие в слабых и электромагнитных взаимодействиях, испускаются только парами ( частица античастица), говоря. С этой точки зрения, ситуация весьма напоминает ситуацию с описанием сильно взаимодействующих частиц протона и нейтрона. Сходство между ними выше было подчеркнуто тем, что им дали общее название - нуклоны - и приписали одинаковую фундаментальную внутреннюю характеристику - барионное число В. [22]
Принцип эквивалентности можно рассматривать как физический аргумент, свидетельствующий о существовании определенной динамической симметрии гравитационного взаимодействия - общековариантной группы симметрии, подобно тому как универсальность слабых и электромагнитных взаимодействий указывает па возможную киральпую симметрию сильных взаимодействий. [23]
Однако, как указал Ферми, регистрация взаимодействия нейтронов с электронами все-таки возможна, если использовать квантовомеханический эффект интерференции между сильным-ядерным взаимодействием нейтрона с ядром и более слабым электромагнитным взаимодействием нейтрона с электронами. Такая интерференция должна возникать при взаимодействии нейтронов с электронами, связанными в атоме. [24]
Однако, как указал Ферми, регистрация взаимодействия нейтронов с электронами все-таки возможна, если использовать квантовомеханический эффект интерференции между сильным ядерным взаимодействием нейтрона сядром и более слабым электромагнитным взаимодействием нейтрона с электронами. Такая интерференция должна возникать при взаимодействии нейтронов с электронами, связанными в атоме. [25]
Если допустить такую точку зрения, то для адронов главным взаимодействием, формирующим массу частиц, будет ядерное взаимодействие, а в - 100 - т - 1000 раз более слабое электромагнитное взаимодействие играет в этом процессе лишь небольшую вспомогательную роль. Другими словами, основная часть ( - 99 %) массы адрона создается за счет сильного взаимодействия и лишь небольшая часть ( - 1 %) - за счет электромагнитного. Такая точка зрения достаточно убедительно подтверждается тем, что все сильно взаимодействующие частицы имеют большую массу. [26]
Если допустить такую точку зрения, то для адронов главным взаимодействием, формирующим массу частиц, будет сильное, ядерное взаимодействие, а в - 100 - МООО раз более слабое электромагнитное взаимодействие играет в этом процессе лишь небольшую, вспомогательную роль. Другими словами, основная часть ( - 99 %) массы адрона создается за счет сильного взаимодействия и лишь небольшая часть ( - 1 %) - за счет электромагнитного. Такая точка зрения достаточно убедительно подтверждается тем, что все сильновзаимодействующие частицы имеют большую массу. [27]
С другой стороны, в процессе распада л-мезона принимают участие только лептоны, между которыми нет сильных взаимодействий, так что в этом случае перенормировка константы G будет обусловливаться лишь гораздо более слабыми электромагнитными взаимодействиями. Стало быть, следовало бы ожидать, что эффективное или, как говорят, перенормированное значение константы G будет различным для ( 3-распада и для fji - распада. Однако в действительности эффективное значение в обоих случаях одинаково, что следует из совпадения значений ( 4) и ( 4а) для т, при вычислении первого из которых использовалось значение константы G, определенное по данным для ( 3-распада. [28]
По существу, все наши надежды на построение теории элементарных частиц связаны с неабелевыми калибровочными полями. Это относится и к единой теории слабых и электромагнитных взаимодействий, и к глюонной теории сильного взаимодействия, и, наконец, к возможному будущему синтезу этих теорий. [29]
Существует поле слабых взаимодействий, кванты этого поля называются промежуточными векторными бозонами. В 60 - х годах была построена единая теория слабых и электромагнитных взаимодействий. Время их жизни порядка 10 - 18 с, а масса почти в 200000 раз превышает массу электрона. В 1983 г. все три векторных бозона были обнаружены экспериментально. [30]