Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Единая калибровочная природа



Различных типов физических

Взаимодействий

Калибровочный принцип называют динамическим ново­введением в общей теории относительности. Нововведением является тот факт, что гравитационное поле здесь не постулируется, а выводится как результат инвариантности (сим­метрии) лагранжиана теории относительно группы локальных калибровочных преобразований. То есть требование симметрии порождает определенный конкретный вид взаимодействия, в данном случае — гравитационного. А это уже принципиаль­но новый подход в физике. Благодаря ему современная физи­ка отошла от исторической традиции, согласно которой зара­нее давалась форма взаимодействий, установленная экспери­ментально и теоретически описанная. Форма взаимодействий более не постулируется, а выводится как результат инвариант­ности относительно групп определенных локальных преобразо­ваний, как способ, которым в природе должно компенсиро­ваться локальное калибровочное преобразование. И неважно, какие виды симметрии обусловливают эти взаимодействия. В каждом случае теории, в которых работает указанный прин­цип, называют калибровочными. Иными словами, калибро­вочная инвариантность позволяет ответить на вопрос: «Почему и зачем в природе существуют такого рода взаимодействия?» Ибо тип взаимодействия диктуется симметрией.

Оказывается, что все известные четыре типа взаимодей­ствий — гравитационное, электромагнитное, сильное и сла­бое — имеют калибровочную природу и описываются калибровочными симметриями. То есть все взаимодействия как бы сде­ланы «из одной болванки». Это вселяет надежду, что можно будет найти «единственный ключ ко всем известным замкам» и описать эволюцию Вселенной из состояния, представленного единым су­персимметричным суперполем, из состояния, в котором разли­чия между типами взаимодействий, между всевозможными час­тицами вещества и квантами полей еще не проявлены.

 

46. Спонтанное нарушение симметриивакуума

Идея спонтанного нарушения симметрии исходного вакуума вошла в физику элементарных частиц из физики твердого тела. Эта идея оказалась нитью Ариадны, которая привела из запутанных лабиринтов к созданию единой теории электро­магнитного и слабого взаимодействий. Теория слабого взаимо­действия была создана не сама по себе, а оказалась вписанной в единую электрослабую теорию. В настоящее время теория электрослабого взаимодействия подтверждена эксперименталь­но. Идея спонтанного нарушения симметрии исходного вакуу­ма означает отход от общепринятого представления о вакууме как о состоянии, в котором среднее значение энергии всех физических полей равно 0. Здесь признается возможность су­ществования состояний с наименьшей энергией при отлич­ном от нуля значении некоторых физических полей, возника­ет представление о существовании вакуумных конденсатов — со­стояний с отличным от нуля вакуумным средним. Спонтанное нарушение симметрии означает, что при определенных мак­роусловиях фундаментальные симметрии оказываются в со­стоянии неустойчивости. Платой за устойчивое состояние сис­темы является асимметричность вакуума.



Таким образом, в физику с использованием калибровочного принципа вкупе с идеей спонтанного нарушения симметрии вакуума в качестве основного методологического принципа вхо­дит принцип рассмотрения физических явлений и процессов сквозь призму диалектики симметрии и асимметрии. Ибо здесь ясно просматривается диалектическое тождество этих противо­положностей, когда симметрия содержит в себе в виде возмож­ности асимметрию, а асимметрия зиждется на симметрии.

В 1967 г. С.Вайнбергом и А.Саламом была применена идея спонтанного нарушения симметрии для построения единой теории электрослабых взаимодействий с массивными W+, W, Z°- бозонамии безмассовым фотоном у. Предполагается суще­ствование такого этапа в эволюции Вселенной, когда не существовало различий между электромагнитными и слабыми взаимодействиями. Однако последующее расширение Вселенной привело к нарушению симметрии электрослабого взаимодействия до симметрии, отвечающей электромагнитному взаимодействию, и симметрии, отвечающей слабому взаи­модействию. Так что в настоящую эпоху симметрия между этими типами взаимодействий оказывается скрытой, что обнаруживается нами как различие между электромагнитным и слабым взаимодействиями. Эксперименты в 1983 г. на уско­рителе в ЦЕРНе (Европейская организация ядерных исследований в Женеве) по обнаружению W+, W‾, Z°-, бозонов резуль­таты которых оказались в полном соответствии с предсказани­ями теории, дали подтверждение правильности стратегической линии использования идей калибровочной симметрии в един­стве с представлением о спонтанно нарушенной симметрии ва­куума и явились косвенным подтверждением существования ва­куумных хиггсовых конденсатов. Успех этот стимулирует физиков в направлении поисков адекватной симметрии, объединяющей сильное и электрослабое взаимодействие, (Ве­ликое объединение) и симметрии, объединяющей Великое объединение и гравитационное (Суперобъединение).



 

47. Концепция вакуума в структуре


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2019 год. Все права принадлежат их авторам!