Детская энциклопедия

Меню сайта











Квантование полей и пи-мезоны

Свет, как мы уже знаем,— это распростра­няющаяся электромагнитная волна, т. е. коле­бательный процесс в электромагнитном поле. Свойства волны должны быть связаны с общими свойствами электромагнитного поля. Отсюда теоретики пришли к выводу, что всякое элект­рическое и магнитное взаимодействие перено­сится фотонами. Если два заряженных тела притягиваются или отталкиваются — это про­исходит оттого, что они обмениваются фото­нами. Раньше мы называли фотоны световыми квантами, но правильнее их называть кван­тами электромагнитного поля.

Вероятно, и любые другие взаимодействия (как говорят физики, поля) переносятся ча­стицами. На таком предположении построена теория квантовых полей, в которой частицы, переносящие взаимодействие, называются квантами поля.

Ядра атомов состоят из нуклонов (протонов и нейтронов), которые очень крепко связаны ядерными силами. Физики-теоретики попыта­лись квантовать ядерные силы, т. е. объяснить их как обмен нуклонов какими-то частицами. Расчеты показали, что масса таких частиц должна лежать посередине между массами нуклона и электрона; предполагаемые частицы назвали мезонами (что значит «средние»). Затем частицы средних масс нашли в космических лучах, а позднее научились получать их искус­ственно с помощью ускорителей.

Первые найденные мезоны очень слабо взаи­модействовали с ядрами. Эти частицы сейчас называют мю-мезонами. Они очень похожи на электроны, только примерно в 200 раз тяжелее. Истинными квантами ядерного взаи­модействия оказались другие частицы, кото­рые назвали пи-мезонами. Они бывают поло­жительными, отрицательными и нейтральными. Нейтральный пи-мезон, как и фотон, неотли­чим от своей античастицы.

Ядерное взаимодействие очень сильно. Сле­довательно, нуклоны беспрерывно испускают и поглощают большое количество пи-мезонов; нуклоны окружены мезонным облаком, как говорят, «мезонной шубой». Именно поэтому даже нейтрон ведет себя как магнитик. Сам по себе нейтрон не имеет электрического заря­да, но его «мезонная шуба» состоит из заря­женных мезонов, и, так как нейтрон обладает свойствами волчка, в этой «шубе» текут кру­говые токи (рис. 15). При аннигиляции нук­лона и антинуклона они превращаются в основ­ном в пи-мезоны.

Мы рассказали кое-что, но далеко не все, что известно науке об элементарных частицах.

С непривычки было бы трудно понять, почему частицы и античастицы рождаются попарно и каким образом пустое пространство (вакуум) может считаться неисчерпаемым резервуаром частиц и античастиц.

Физика элементарных частиц — самая мно­гообещающая и быстро развивающаяся, но и одна из самых трудных отраслей современ­ной физики. Чтобы разобраться в ней хорошо, нужно многое знать из других разделов физики и из математики. Надеемся, что нашим читате­лям захочется узнать об элементарных части­цах больше, чем здесь написано. А для этого надо много и упорно учиться.

КАК И ИЗ ЧЕГО ВЕЩЕСТВО ПОСТРОЕНО
ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ 

Молекулы и атомы 
Внутриатомные частицы 
Космические лучи 
Ускорители 
Превращения элементарных частиц 
Множественное рождение частиц       Время жизни и период полураспада нейтрона 
Частицы и волны 
Испускание света и рождение частиц  
Тяжелые, средние и легкие частицы 
Частицы-волчки 
Частицы и античастицы                         На переднем крае науки 
"Отшельники" и "общественники" 
Неуловимая частица                         Свойства частиц и свойства пространства-времени
Квантование полей и пи-мезоны            Нейтрино и антинейтрино   
Рождение, жизнь и смерть химических элементов 
Урановые лучи 
Полшага до открытия 
Три вида лучей                                          Превращение фотона
Металл=газ+газ  
Упорядоченный хаос                                О теории и практике в науке  
Элементы первичные и вторичные 
Что такое радиоактивность? 
"Я вижу атом"
Азот превращается в кислород 
Нейтрон и новая модель атома 
Цепь великих открытий 
Искусственные элементы 
Земная жизнь искусственных элементов 
Как объясняется радиоактивность современной наукой? 
Управляемый радиоактивный распад 
Сколько видов радиоактивных превращений существует? 
Гамма-лучи 
Коротко о нуклонах  
Маленькая интермедия  
Почему светят звезды? 
"Весь мир за пятнадцать минут"  
Ключ дает технеций 
От гелия до висмута 
Рождение и гибель сверхновых звезд 
Атомный реактор 
Жизнь нейтронов в реакторе 
Критическая масса реактора 
Регулировка мощности атомного реактора 
Запаздывающие нейтроны 
Превращение элементов в атомном реакторе 
Действие радиоактивных излучений на материалы атомного реактора
Переработка атомного горючего           ТЭС-3--Самоходная атомная электростанция
Различные атомные реакторы               "Ромашка"--Реактор-термоэлектрогенератор 
Как видят невидимое (приборы ядерной физики)
Столовый прибор 
Туман помогает видеть 
Частица-фотограф 
Счетчики Черенкова 
Пузырьковая камера 
Искровые счетчики





 
Календарь
«  Декабрь 2016  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031

Новые статьи
Каталог статей
Как подготовить ребенка к школе
Освоение навыков чтения
Природные материалы на уроках труда

Статистика




 
Адрес почты Вопросы по рекомендациям, размещению рекламы и обратных ссылок обращайтесь pochta@enciklopediya1.ru
2013 © 2016