|
Меню сайта
Статистика
|
Квантование полей и пи-мезоныКвантование полей и пи-мезоныСвет, 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
|
ПОИСК
Block title
|
