String Theory for Dummies / Теория струн для «чайников»: Looking into the Types of Particles

Оглавление
← →
Английский оригинал Перевод на русский

Сожалеем, но текст оригинала доступен только зарегистрированным пользователям.

Изучение типов частиц

ilves_ArtO 26.08.14 в 18:42

0

Физики обнаружили большое число частиц, и оказалось полезным то, что они могут быть разбиты на категории, основанные на их свойствах.

ilves_ArtO 26.08.14 в 18:42

0

Физики нашли множество способов сделать это, но в следующих параграфах я кратко рассмотрю некоторые из самых значимых для теории струн категорий.

ilves_ArtO 26.08.14 в 18:42

0

Согласно квантовой механике, частицы имеют свойство, известное как спин.

ilves_ArtO 26.08.14 в 18:43

0

Он описывает не действительное движение частицы, а только в смысле квантовой механики, и указывает на то, что частица всегда взаимодействует с другими частицами так, как будто бы она вращается определённым образом.

ilves_ArtO 26.08.14 в 18:43

0

В квантовой физике спин имеет числовое значение, которое может быть либо целым (0, 1, 2 и т.д), либо полуцелым (1/2, 3/2 и т.д).

ilves_ArtO 26.08.14 в 18:43

0

В квантовой физике спин имеет числовое значение, которое может быть либо целым (0, 1, 2 и т.д), либо полуцелым (1/2, 3/2 и т.д).

ilves_ArtO 26.08.14 в 18:44

0

Частицы, которые имеют целочисленный спин, называются бозонами, тогда как частицы с полуцелым спином названы фермионами.

ilves_ArtO 26.08.14 в 18:44

0

Частицы взаймодействий: бозоны

ilves_ArtO 26.08.14 в 18:44

0

Бозоны, названные в честь Шатьендраната Бозе - это частицы, имеющие целое значение квантового спина.

ilves_ArtO 26.08.14 в 18:44

0

Бозоны, как известно, выступают в квантовой теории поля в качестве переносчиков взаимодействий, как фотон на рис. 8-3.

ilves_ArtO 26.08.14 в 18:44

0

Стандартная модель физики элементарных частиц предсказывает пять элементарных бозонов, четыре из которых были обнаружены:

ilves_ArtO 26.08.14 в 18:45

0

Фотон

ilves_ArtO 26.08.14 в 18:45

0

Глюон (существует восемь типов глюонов)

ilves_ArtO 26.08.14 в 18:45

0

Z-бозон

ilves_ArtO 26.08.14 в 18:45

0

W-бозон (на самом деле есть две частицы - W+ и W- бозоны)

ilves_ArtO 26.08.14 в 18:45

0

Бозон Хиггса (который ещё не был найден)

ilves_ArtO 26.08.14 в 18:45

0

Кроме того, многие физики полагают, что, вероятно, существует бозон, названный гравитоном, отвечающий за гравитацию.

ilves_ArtO 26.08.14 в 18:45

0

Связь этих бозонов с фундаментальными физическими взаимодействиями освещается в разделе "Калибровочные бозоны: частицы, удерживающие другие частицы вместе" далее в этой главе.

ilves_ArtO 26.08.14 в 18:46

0

Составные бозоны также могут существовать; они формируются посредством объединения чётного числа различных фермионов.

ilves_ArtO 26.08.14 в 18:46

0

Например, атом углерода-12 содержит шесть протонов и шесть нейтронов, все из которых являются фермионами.

ilves_ArtO 26.08.14 в 18:47

0

Ядро углерода-12 является, следовательно, составным бозоном.

ilves_ArtO 26.08.14 в 18:47

0

Мезоны, с другой стороны - это частицы, состоящие точно из двух кварков, так что они тоже являются составными бозонами.

ilves_ArtO 26.08.14 в 18:47

0

Частицы материи: фермионы

ilves_ArtO 26.08.14 в 18:47

0

Фермионы, названные в честь Энрико Ферми - это частицы, которые имеют полуцелое значение квантового спина.

ilves_ArtO 26.08.14 в 18:48

0

В отличие от бозонов, они подчиняются принципу исключения Паули, который говорит, что несколько фермионов не могут одновременно существовать в одном и том же квантовом состоянии.

ilves_ArtO 26.08.14 в 18:48

0

В то время как бозоны рассматриваются как посредники для фундаментальных природных взаимодействий, фермионы - это чуть более "твёрдые" частицы, которые мы склонны рассматривать в качестве частиц материи.

ilves_ArtO 26.08.14 в 18:48

0

Кварки являются фермионами.

ilves_ArtO 26.08.14 в 18:48

0

В дополнение к кваркам, существует второе семейство фермионов, названное лептонами.

ilves_ArtO 26.08.14 в 18:48

0

Лептоны - это элементарные частицы, которые не могут (насколько известно учёным) быть разбиты на меньшие частицы.

ilves_ArtO 26.08.14 в 18:49

0

Электрон является лептоном, однако Стандартная модель физики элементарных частиц говорит нам, что в настоящее время существует три поколения частиц, каждое тяжелее предыдущего.

ilves_ArtO 26.08.14 в 18:49

0

(Три поколения частиц были теоретически предсказаны прежде, чем найдены в экспериментах - великолепный пример того, как в квантовой теории поля теория может предшествовать эксперименту.)

ilves_ArtO 26.08.14 в 18:50

0

Кроме того, в каждом поколении частиц есть два аромата кварков.

ilves_ArtO 26.08.14 в 18:51

0

В таблице 8-1 показаны 12 типов фундаментальных фермионов, все из которых были найдены.

ilves_ArtO 26.08.14 в 18:51

0

Числа в таблице 8-1 - это масса, с точки зрения энергии, для каждой из известных частиц.

ilves_ArtO 26.08.14 в 18:51

0

(Нейтрино имеют виртуальную, но не действительную, нулевую массу.)

ilves_ArtO 26.08.14 в 18:51

0

Таблица 8-1. Семейства элементарных частиц-фермионов

ilves_ArtO 26.08.14 в 18:53

0

Кварки

ilves_ArtO 26.08.14 в 19:01

0

Лептоны

ilves_ArtO 26.08.14 в 19:01

0

Первое поколение

ilves_ArtO 26.08.14 в 19:01

0

Верхний кварк

3 МэВ

ilves_ArtO 26.08.14 в 19:04

0

Нижний кварк

7 МэВ

ilves_ArtO 26.08.14 в 19:04

0

Электронное нейтрино

ilves_ArtO 26.08.14 в 19:05

0

Электрон

0.5 МэВ

ilves_ArtO 26.08.14 в 19:05

0

Второе поколение

ilves_ArtO 26.08.14 в 19:05

0

Очарованный кварк

1.2 ГэВ

ilves_ArtO 26.08.14 в 19:06

0

Странный кварк

120 МэВ

ilves_ArtO 26.08.14 в 19:06

0

Мюонное нейтрино

ilves_ArtO 26.08.14 в 19:07

0

Мюон

106 МэВ

ilves_ArtO 26.08.14 в 19:08

0

Третье поколение

ilves_ArtO 26.08.14 в 19:08

0

Истинный кварк

174 ГэВ

ilves_ArtO 26.08.14 в 19:08

0
Минутку...

Следующая страница →