Cтраница 3
Методы, развитые в настоящей заметке, будут применены в последующей статье к исследованию нового варианта теории ядерных сил. С другой стороны, предполагается, что заряженные мезоны псевдоскалярны, причем они взаимодействуют с нуклонами по зарядовому типу, и величина взаимодействия исчезающе мала в нерелятивистском приближении. Таким образом, эти мезоны только слегка изменяют ядерные силы, обусловленные нейтральными мезонами. [31]
Несмотря на малость этой величины, ее существование оказывается, как мы сейчас увидим, решающим для теории ядерных сил. [32]
Юкава, лауреат Нобелевской премии по физике 1949 г., - физик-теоретик, создавший в 1935 г. теорию ядерных сил, в которой предсказал существование пи-мезонов; последние были обнаружены в 1947 г. в космических лучах С. В 1948 г. Юкава был приглашен на работу в Принстонский университет в США. [33]
Для объяснения этих и некоторых других свойств ядерного взаимодействия ( о которых речь пойдет несколько позже) нужна теория ядерных сил. Однако из-за очень сложного характера ядерного взаимодействия такой теории в законченном виде пока не существует. [34]
Краткий обзор 4 работ по этим вопросам был сделан Маргенау [6], который провел интересную параллель с развитием теории ядерных сил. Действительно, широкие исследования, касающиеся вириальных коэффициентов, были невозможны до создания фундаментальной теории межмолекулярных сил. Однако и в этом случае при выборе модели силового взаимодействия встречаются определенные трудности, обусловленные исключительной сложностью расчетов для некоторых типов теоретически обоснованных потенциалов. Компромиссом является упрощение модели для соответствующего облегчения расчетов, но при этом особенно важным становится испытание модели с целью установления возможности предсказывать другие свойства. В конце концов, если модель не обладает такими свойствами, то она представляет лишь неоправданно сложный метод интерполяции. [35]
Научные интересы И. Е. Тамма весьма обширны и охватывают такие разделы, как электродинамика, квантовая механика и теория твердого тела, теория ядерных сил и атомного ядра, теория элементарных частиц и взаимодействий при высоких энергиях. Велик вклад И. Е. Тамма и в разработку фундаментальных проблем теории поля. Им было выполнено также немало прикладных работ. [36]
В конце 1939 ( а может быть, в начале 1940) года в Большой физической аудитории ( БФА) на Моховой И. Е. Тамм изложил проблемы обменной теории ядерных сил. Тем не менее было совершенно ясно, что работа Игоря Евгеньевича имела основополагающее значение. [37]
Так как такая возможность обмена зарядами между протоном и нейтроном непосредственно заключена в теории Ферми, то, естественно, возникает мысль построить на основе теории ( 3-рас-пада теорию ядерных сил взаимодействия. [38]
Как уже говорилось в § 11, существование мезонов - частиц с массой, промежуточной между массами электрона и протона, - было предсказано в 1935 г. Юкава при построении теории ядерных сил. [39]
Мы остановимся здесь на изложении классической теории нейтрального векторного поля, которая независимо от непосредственной применимости к гипотетическим векторным нейтретто ( нейтральные мезоны) спина 1 обладает значительной эвристической силой, позволяя простым и наглядным путем проанализировать многие успехи и трудности теории ядерных сил и получить важные результаты, которые, как оказывается, полностью или по порядку величины сохраняют силу и в квантовой теории нейтральных и заряженных векторных частиц спина единица. [40]
Таким образом, несмотря на общий успех в понимании мезонов, связанный с самим предсказанием новой частицы средней массы, ее роли в ядерных силах и ее спонтанного распада, а также на удачное описание ряда эффектов, даже несмотря на новейшее открытие заряженных и нейтральных тг-мезонов и выяснение распада тг - и и-мезоновэ общее положение теории ядерных сил и теории мезонов остается пока что неудовлетворительным. [41]
Простейшей формой ядерного взаимодействия является рассеяние нуклона на нуклоне, а простейшей связанной системой, простейшим ядром, является дейтон, состоящий из двух нуклонов. Поэтому построение теории ядерных сил начинается с исследования особенностей рассеяния нуклонов и свойств дейтона и попытки описать их с помощью подходящего потенциала. Выбор потенциала определяется следующими условиями. Сначала делаются наиболее общие предположения, которым заведомо ( во всяком случае в первом приближении) удовлетворяет ядерное взаимодействие. Затем на потенциал накладываются дополнительные ограничения, которые приводят его в соответствие с известными свойствами ядерных сил, такими, как ко-роткодействие, насыщение, спиновая зависимость и пр. [42]
Если же взаимодействие нуклонов передается и заряженными мезонами ( а также если / / и), то значение множителя Т зависит как от изотопической четности данного состояния системы нуклонов, так и от конкретных предположений о типе взаимодействия. В частности, в симметричной теории ядерных сил Т - i или Г - 3 в зависимости от того, является ли данное состояние четным или нечетным относительно изотопического спина нуклонов. [43]
Тогда [ л является статической плотностью ядерных зарядов ( нуклеонов: протонов, нейтронов), порождающих мезонное поле. Несмотря на то, что теория мезонных ядерных сил встретилась с рядом трудностей и не может считаться законченной, все же уравнение ( 14 1) выражает основные фундаментальные закономерности ядерных взаимодействий. [44]
Второй этап теории ядерных сил связан с работами Юкава ( 1935 - 1938 гг.)), который, сохраняя основную идею переноса сил частицами конечной массы, наглядно говоря, предложил в известном смысле объединить электрон-нейтрино в одну частицу: отрицательный мезон, а позитрон-нейтрино в положительный мезон, и тем самым объяснить ядерные взаимодействия новым, еще гипотетическим в то время, мезонным пол ем, иначе говоря, новыми частицами-мезонами. Несмотря на незавершенный еще характер теории ядерных сил, сейчас нет сомнений, что взаимодействия между нуклеонами действительно в основном обусловлены какими-то мезонами, заряженными и нейтральными. [45]