Теоретична ФЕЧ
Теоретична фізика експериментальних частинок будує теоретичні моделі для пояснення даних, отриманих в діючих експериментах, отримання прогнозів для майбутніх експериментів і розробки математичного інструментарію для проведення досліджень такого роду. На сьогоднішній день основним знаряддям в теоретичній фізиці елементарних частинок є квантова теорія поля. Головним результатом сучасної теоретичної ФЕЧ є побудова Стандартної Моделі фізики елементарних частинок. Дана модель базується на ідеї калібрувальних взаємодій полів і механізм спонтанного порушення калібрувальної симетрії (механізм Хіггса). За останні пару десятків років її прогнози були багато разів перевірені ще раз в експериментах, і в даний час вона - єдина фізична теорія, що адекватно описує пристрій нашого світу аж до відстаней порядку 10-18 м.
Другим завданням займається феноменологія елементарних частинок. Концепція взаємодії у ФЕЧ.
Взаємодія частинок у ФЕЧ принципово відрізняється від взаємодії об'єктів в інших областях фізики. Так, дію елементарної частинки на саму себе, тобто самодіючі сили, у ФЕЧ не враховується. Класична механіка вивчає рух тіл, які, в принципі, можуть один з одним взаємодіяти. Проте механізми цієї взаємодії в класичній механіці не уточнюються. На противагу цьому, ФЕЧ приділяє однакову увагу як самим частинкам, так і процесу взаємодії. Пов'язано це з тим, що у ФЕЧ вдається описати електромагнітну, сильну і слабку взаємодію як обмін віртуальними частинками.
Рівноправність частинок і їх взаємодій виявляється в теоріях суперсиметрій, в яких постулюється існування в нашому світі ще однієї прихованої симетрії: суперсиметрії. Можна сказати, що при перетворенні суперсиметрії частинки перетворюються на взаємодії, а взаємодії - в частинки.
Експериментальна ФЕЧ
Експериментальна фізика елементарних частинок ділиться на два великі класи: прискорювальну і неприскорювальну.
Прискорювальна ФЕЧ - це розгон довгоживучих елементарних частинок в прискорювачі (колайдері) до високих енергій і зіткнення їх одна з одною або з нерухомою мішенню. У процесі такого зіткнення вдається отримати дуже високу концентрацію енергії в мікроскопічному об'ємі, що призводить до народження нових, зазвичай нестабільних, частинок. Вивчаючи характеристики таких реакцій (кількість народжених частинок того або іншого типу, залежність цієї кількості від енергії, типу, поляризації початкових частинок, від кута вильоту і т.д.), можна відновити внутрішню структуру початкових частинок, їх властивості, те, як вони взаємодіють один з одним.
Неприскорювальна ФЕЧ - це процес «пасивного спостереження» за нашим світом. У неприскорювальних експериментах постачальником елементарних частинок є Природа, а від дослідника вимагається лише уважно стежити за подіями. Типові неприскорювальні експерименти - спостереження за нейтрино в так званих телескопах нейтрино, пошук розпаду протона, безнейтринного подвійного β-розпаду та інших украй рідкісних подій у великому об'ємі речовини, експерименти з космічним промінням.
Дата добавления: 2015-01-12; просмотров: 67 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |
|
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |
| Современные требования к уроку | | | СХЕМА АНАЛИТИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ УЧЕБНИКОВ |