bitcoinprosto.ru
ответы
Получите юридическую консультацию СЕЙЧАС!
bitcoinprosto.ru
Вопрос-ответ. Юридическая консультация онлайн



В статье приведена справочная информация, для того что бы найти подходящее решение именно под вас, советуем обратится к консультанту. Это бесплатно. Так же действует бесплатный номер по всей России

Физика ядра и элементарных частиц

№ 62388. 27.09.2016

Термины ",адрон", (от греч. ",адрос", — ",тяжёлый) и ",лептон", (от греч. ",лептос", — ",мелкий",, ",лёгкий",, вспомните лепту — мелкую греческую монету, от которой и произошло выражение «внести свою лепту».) были введены в использование ещё тогда, когда действительно казалось, что адроны всегда тяжелее лептонов. Сегодня уже известен тяжёлый тау-лептон ( τ ), масса которого вдвое превышает массу протона.

Интересно, увидим ли мы распад протона? Время жизни протона, предсказываемое теоретически, чрезвычайно велико и составляет более 10 32 лет. Чтобы осознать грандиозность этого числа, следует вспомнить возраст Вселенной — ей «лишь» около 10 10 лет! Как же можно надеяться зарегистрировать такой распад? Для этого надо вспомнить, что все процессы в микромире являются вероятностными. В самом деле, ведь протонов вокруг очень и очень много.

Если бы в нашем распоряжении был только один протон, то вероятность его распада составляла бы 10 -32 за год, что практически равно нулю. Но из 10 32 протонов хотя бы один должен распасться в течение года. В этом и заключается стратегия поиска. Нужно взять большой сосуд, налить в него воды и поместить вокруг регистрирующие приборы. Они могут зафиксировать, например, позитрон при распаде протона: Наблюдателю останется только ждать такого момента. Впрочем, необходима ещё и мощная зашита от «чужих» частиц космического излучения, которые могут попасть в приборы, имитируя продукты распада земного протона.

Поэтому лаборатории по поиску распада протона находятся глубоко под землёй или защищены горами: в золотодобывающих шахтах Южной Африки и США, в туннеле под Альпами на границе между Италией и Францией, в Баксанском ущелье на Кавказе, в одной из шахт Японии. Наиболее грандиозная установка построена в Японии (детектор «Суперкамиоканде» (от слова Кamiokande — Кamioka Nucleon Decay Experiment)).

Она представляет собой цилиндр высотой 41 м и диаметром 39 м, заполненный водой, масса которой составляет 50 тыс. тонн. Расположена установка на глубине в 1000 метров в цинковой шахте Камиока, в 180 милях севернее Токио. Начиная с 1996 г. проводится эксперимент по регистрации продуктов распада протона. Теоретически считалось, что если в течение 10 лет не обнаружат ни одного распада, это будет означать, что протон в среднем живёт дольше чем 10 34 лет.

Так и произошло — самопроизвольный распад протона пока не зафиксирован. А наблюдения продолжаются по сей день, но результат поисков распада протона по-прежнему отрицателен. Пояснения к симметрии фундаментальных взаимодействий .

Оказывается, что чем более интенсивно взаимодействие, тем оно более симметрично, т. е. тем больше ему присуще законов сохранения. Во всех взаимодействиях сохраняются безоговорочно только энергия и импульс, момент импульса, электрический заряд. Пока считается, что этим свойством обладают также лептонные заряды трех типов и барионный заряд. Во всяком случае, нарушения соответствующих законов сохранения экспериментально ещё не наблюдались.

Сильное взаимодействие — самое симметричное. В обусловленных им процессах сохраняются также изоспин и его проекция, странность, очарование и многие другие физические величины. Электромагнитное взаимодействие почти столь же симметрично, но оно уже не сохраняет изоспин. Слабое взаимодействие — наименее симметричное. Ему свойственны только универсальные законы сохранения. При подготовке материала раздела ",Физика элементарных частиц", использовалась литература: 1.

Рёю Утияма. ",К чему пришла физика",. 2. Джон Хорган ",Конец науки",. 3. Детлаф А.А. Яворский Б.М. ",Курс физики. Учебное пособие для ВТУЗов", изд. Москва ",Высшая школа",. 4. Барри Паркер ",Мечта Эйнштейна",. 5. ",Физическая энциклопедия", гл. ред. А.М. Прохоров изд. Москва ",Советская энциклопедия",. Физика ядра и элементарных частиц Элементарные частицы.

Адроны. Адронами называются элементарные частицы, которые могут участвовать и реально участвуют в сильном взаимодействии. Все они подвержены также электромагнитному, слабому и гравитационному взаимодействиям. Класс адронов самый многочисленный: он насчитывает более 300 частиц (если считать и античастицы).

Адроны. согласно современным воззрениям, являются составными частицами. Первым косвенным указанием на это может служить хотя бы то, что их очень много — несколько сотен. Далее, большинство адронов являются резонансами — крайне нестабильными частицами. Но, главное, у адронов была обнаружена внутренняя структура. Уже из результатов опытов по упругому рассеянию электронов на нуклонах, проведенных в 50—60-е годы, следовало, что радиусы протона и нейтрона отличны от нуля. Конечно, непосредственно измерить эти радиусы не возможно, имеются в виду среднеквадратичные радиусы распределения электрического заряда и магнитного момента в этих частицах.

При этом электрический заряд и магнитный момент распределены в них неравномерно: они спадают от центра к периферии по экспоненциальному закону (у нейтрона распределение электрического заряда отсутствует). Так, плотность электрического заряда протона хорошо описывается следующей экспериментально найденной формулой: Более того, опыты по неупругому рассеянию электронов на нуклонах, проведённые в 60—70-е годы, выявили зернистую («партонную») структуру протона и нейтрона.

Адроны состоят из кварков . Кварки комбинируются таким образом, что их дробные заряды в сумме дают целый заряд адрона, т.е. адроны не имеют цветового заряда, хотя его имеют кварки. Все адроны, за исключением протона, — нестабильны, т.е. распадаются на другие частицы. Например, нейтрон распадается на протон, электрон и антинейтрино, K-мезон распадается на два пи-мезона, которые далее распадаются на мюон и нейтрино и т.д. Различают стабильные (точнее, мета-стабильные) адроны со средними временами жизни T>,10 -23 с и резонансы, времена жизни которых T 10 -24 —10 -23 с.

Самой характерной особенностью резонансов является то, что они распадаются в результате сильного взаимодействия, тогда как распады «стабильных» адронов обусловлены гораздо менее интенсивными взаимодействиями, главным образом слабым, иногда электромагнитным. Данное свойство резонансов может служить наиболее адекватным их определением. Адроны подразделяются на барионы и мезоны. Адроны, имеющие полуцелые спины, называют барионами, адроны, обладающие целыми спинами, называют мезонами.

Тема: Вопросы


Ответы юристов
Физика ядра и элементарных частиц
№5126. 05.10.2016

bitcoinprosto.ru

С уважением Макаров В. В.
Полностью

Дополнительный вопрос
Помог ли ответ? — +0-

Похожие вопросы


Вопрос:"Физика ядра и элементарных частиц", ответ через формы связи или по телефонам




Логотип Svem.ru на сером фоне
Рекомендовать:
Bitcoinprosto.ru
Юрист в вашем городе

Несанкционированное использование материалов запрещено. Перепечатка возможна только при выполнении пользовательского соглашения.

© «Bitcoinprosto.ru» — юридическая консультация бесплатно, 2014-2015.


Подписка

Ваш регион: