Курсовая: История развития атомной энергетики - текст курсовой. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Курсовая

История развития атомной энергетики

Банк рефератов / Биология

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Курсовая работа
Язык курсовой: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 154 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникальной курсовой работы

Узнайте стоимость написания уникальной работы

10 ПЛАН Введение 1. Открытие элементарны х частиц 2. Теории элементарных час тиц 2.1. Квантовая электро динамика (КЭД) 2.2. Теория кварков 2.3. Теория электросла бого взаимодействия 2.4. Квантовая хромоди намика Заключение Литература Введение. В середине и второй половине ХХ века в тех разделах физики, которы е заняты изучением фундаментальной структуры материи, были получены по истине удивительные результаты. Прежде всего это проявилось в открытии целого множества новых субатомных частиц. Их обычно называют элементар ными частицами, но далеко не все из них действительно элементарны. Многи е из них в свою очередь состоят из еще более элементарных частичек. Мир субатомных частиц поистине многообразен. К ним относятся про тоны и нейтроны, составляющие атомные ядра, а также обращающиеся вокруг ядер электроны. Но есть и такие частицы, которые в окружающем нас веществ е практически не встречаются. Время их жизни чрезвычайно мало, оно соста вляет мельчайшие доли секунды. По истечении этого чрезвычайно коротког о времени они распадаются на обычные частицы. Таких нестабильных коротк оживущих частиц поразительно много: их известно уже несколько сотен. В 60-70-е годы физики были совершенно сбиты с толку многочисленностью, разно образием и необычностью вновь открытых субатомных частиц. Казалось, им н е будет конца. Совершенно непонятно, для чего столько частиц. Являются ли эти элементарные частицы хаотическими и случайными осколками материи? Или, возможно, они таят в себе ключ к познанию структуры Вселенной? Развит ие физики в последующие десятилетия показало, что в существовании такой структуры нет никаких сомнений. В конце ХХ в. физика начинает понимать, ка ково значение каждой из элементарных частиц. Миру субатомных частиц присущ глубокий и рациональный порядок. В основе этого порядка - фундаментальные физические взаимодействия. 1. Открытие элементарных частиц. Открытие элементарных часиц явилось закономерным результатом общих ус пехов в изучении строения вещества, достигнутых физикой в конце 19 в. Оно б ыло подготовлено всесторонними исследованиями оптических спектров ат омов, изучением электрических явлений в жидкостях и газах, открытием фот оэлектричества, рентгеновских лучей, естественной радиоактивности, св идетельствовавших о существовании сложной структуры материи. Исторически первой открытой элементарной частицей был электрон — нос итель отрицательного элементарного электрического заряда в атомах. В 1897 Дж. Дж. Томсон установил, что т. н. катодные лучи образованы потоком мельча йших частиц, которые были названы электронами. В 1911 Э. Резерфорд, пропуская альфа-частицы от естественного радиоактивного источника через тонкие фольги различных веществ, выяснил, что положительный заряд в атомах соср едоточен в компактных образованиях — ядрах, а в 1919 обнаружил среди части ц, выбитых из атомных ядер, протоны — частицы с единичным положительным зарядом и массой, в 1840 раз превышающей массу электрона. Другая частица, вхо дящая в состав ядра, — нейтрон — была открыта в 1932 Дж. Чедвиком при исслед ованиях взаимодействия a-частиц с бериллием. Нейтрон имеет массу, близку ю к массе протона, но не обладает электрическим зарядом. Открытием нейтр она завершилось выявление частиц — структурных элементов атомов и их я дер. Вывод о существовании частицы электромагнитного поля — фотона — берё т своё начало с работы М. Планка (1900). Предположив, что энергия электромагни тного излучения абсолютно чёрного тела квантованна, Планк получил прав ильную формулу для спектра излучения. Развивая идею Планка, А. Эйнштейн (1905) постулировал, что электромагнитное излучение (свет) в действительнос ти является потоком отдельных квантов (фотонов), и на этой основе объясни л закономерности фотоэффекта. Прямые экспериментальные доказательств а существования фотона были даны Р. Милликеном (1912— 1915) и А. Комптоном (1922). Открытие нейтрино — частицы, почти не взаимодействующей с веществом, ве дёт своё начало от теоретической догадки В. Паули (1930), позволившей за счёт предположения о рождении такой частицы устранить трудности с законом с охранения энергии в процессах бета-распада радиоактивных ядер. Экспери ментально существование нейтрино было подтверждено лишь в 1953 (Ф. Райнес и К Коуэн, США). С 30-х и до начала 50-х гг. изучение элементарных частиц было тесно связ ано с исследованием космических лучей. В 1932 в составе космических лучей К. Андерсоном был обнаружен позитрон (е+) — частица с массой электрона, но с положительным электрическим зарядом. Позитрон был первой открытой ант ичастицей. Существование е+ непосредственно вытекало из релятивистско й теории электрона, развитой П. Дираком (1928— 31) незадолго до обнаружения по зитрона. В 1936 американские физики К. Андерсон и С. Неддермейер обнаружили п ри исследовании осмических лучей мюоны (обоих знаков электрического за ряда) — частицы с массой примерно в 200 масс электрона, а в остальном удивит ельно близкие по свойствам к е-, е+. В 1947 также в космических лучах группой С. Пауэлла были открыты p+ и p--м езоны с массой в 274 электронные массы, играющие важную роль во взаимодейст вии протонов с нейтронами в ядрах. Существование подобных частиц было пр едположено Х. Юкавой в 1935. Конец 40-х — начало 50-х гг. ознаменовались открытием большой группы частиц с необычными свойствами, получивших название “странных”. Первые частиц ы этой группы К+- и К--мезоны, L-, S+ -, S- -, X- -гипероны были открыты в космических луч ах, последующие открытия странных частиц были сделаны на ускорителях — установках, создающих интенсивные потоки быстрых протонов и электроно в. При столкновении с веществом ускоренные протоны и электроны рождают н овые элементарные частицы, которые и становятся предметом изучения. С начала 50-х гг. ускорители превратились в основной инструмент для исслед ования элементарных частиц. В 70-х гг. энергии частиц, разогнанных на ускор ителях, составили десятки и сотни млрд. электронвольт (Гэв). Стремление к у величению энергий частиц обусловлено тем, что высокие энергии открываю т возможность изучения строения материи на тем меньших расстояниях, чем выше энергия сталкивающихся частиц. Ускорители существенно увеличили темп получения новых данных и в короткий срок расширили и обогатили наше знание свойств микромира. Применение ускорителей для изучения странны х частиц позволило более детально изучить их свойства, в частности особе нности их распада, и вскоре привело к важному открытию: выяснению возмож ности изменения характеристик некоторых микропроцессов при операции з еркального отражения — т. н. нарушению пространств, чётности (1956). Ввод в ст рой протонных ускорителей с энергиями в миллиарды электронвольт позво лил открыть тяжёлые античастицы: антипротон (1955), антинейтрон (1956), антисигма -гипероны (1960). В 1964 был открыт самый тяжёлый гиперон W- (с массой около двух мас с протона). В 1960-х гг. на ускорителях было открыто большое число крайне неус тойчивых (по сравнению с др. нестабильными элементарными частицами) част иц, получивших название “резонансов”. Массы большинства резонансов пре вышают массу протона. Первый из них D1 (1232) был известен с 1953. Оказалось, что рез онансы составляют основная часть элементарных частиц. В 1962 было выяснено, что существуют два разных нейтрино: электронное и мюон ное. В 1964 в распадах нейтральных К-мезонов было обнаружено несохранение т. н. комбинированной чётности (введённой Ли Цзун-дао и Ян Чжэнь-нином и неза висимо Л. Д. Ландау в 1956), означающее необходимость пересмотра привычных вз глядов на поведение физических процессов при операции отражения време ни. В 1974 были обнаружены массивные (в 3— 4 протонные массы) и в то же время относи тельно устойчивые y-частицы, с временем жизни, необычно большим для резон ансов. Они оказались тесно связанными с новым семейством элементарных ч астиц — “очарованных”, первые представители которого (D0, D+, Lс) были открыт ы в 1976. В 1975 были получены первые сведения о существовании тяжёлого аналога электрона и мюона (тяжёлого лептона t). В 1977 были открыты Ў-частицы с массой п орядка десятка протонных масс. Таким образом, за годы, прошедшие после открытия электрона, было выявлен о огромное число разнообразных микрочастиц материи. Мир элементарных ч астиц оказался достаточно сложно устроенным. Неожиданными во многих от ношениях оказались свойства обнаруженных элементарных частиц. Для их о писания, помимо характеристик, заимствованных из классической физики, т аких, как электрический заряд, масса, момент количества движения, потреб овалось ввести много новых специальных характеристик, в частности для о писания странных элементарных частиц — странность (К. Нишиджима, М. Гелл- Ман, 1953), “очарованных” элементарных частиц — “очарование” (американские физики Дж. Бьёркен, Ш. Глэшоу, 1964); уже названия приведённых характеристик о тражают необычность описываемых ими свойств элементарных частиц. Изучение внутреннего строения материи и свойств элементарных частиц с первых своих шагов сопровождалось радикальным пересмотром многих усто явшихся понятий и представлений. Закономерности, управляющие поведени ем материи в малом, оказались настолько отличными от закономерностей кл ассической механики и электродинамики, что потребовали для своего опис ания совершенно новых теоретических построений. 2. Теории элементарных ча стиц 2.1. Квантовая электродинамика (КЭД) Квантовая механика позво ляет описывать движение элементарных частиц, но не их порождение или уни чтожение, т. е. применяется лишь для описания систем с неизменным числом ч астиц. Обобщением квантовой механики является квантовая теория поля - эт о квантовая теория систем с бесконечным числом степеней свободы (физиче ских полей). Потребность в такой теории порождается квантово-волновым ду ализмом, существованием волновых свойств у всех частиц. В квантовой теор ии поля взаимодействие представляют как результат обмена квантами пол я. В середине ХХ в. была создана теория электромагнитного взаимодействия - квантовая электродинамика КЭД - это продуманная до мельчайших деталей и оснащенная совершенным математическим аппаратом теория взаимодейств ия фотонов и электронов. В основе КЭД - описание электромагнитного взаим одействия с использованием понятия виртуальных фотонов - его переносчи ков. Эта теория удовлетворяет основным принципам как квантовой теории, т ак и теории относительности. В центре теории анализ актов испускания или поглощения одного фотона од ной заряженной частицей, а также аннигиляции электронно-позитронной па ры в фотон или порождение фотонами такой пары. Если в классическом описании электроны представляются в виде твердого точечного шарика, то в КЭД окружающее электрона электромагнитное поле р ассматривается как облако виртуальных фотонов, которое неотступно сле дует за электроном, окружая его квантами энергии. После того, как электро н испускает фотон, тот порождает (виртуальную) электрон-позитронную пору , которая может аннигилировать с образованием нового фотона. Последний м ожет поглотиться исходным фотоном, но может породить новую пару и т.д. Так им образом электрон покрывается облаком виртуальных фотонов, электрон ов и позитронов, находящихся в состоянии динамического равновесия. Фото ны возникают и исчезают очень быстро, а электроны движутся в пространств е не по вполне определенным траекториям. Еще можно тем или иным способом определить начальную и конечную точки пути - до и после рассеяния, но сам п уть в промежутке между началом и концом движения остается неопределенн ым. Описание взаимодействия с помощью частицы-переносчика привело к расши рению понятия фотона. Вводятся понятия реального (кванта видимого нами с вета) и виртуального (скоротечного, призрачного) фотона, который "видят" то лько заряженные частицы, претерпевающие рассеяние. Чтобы проверить, согласуется ли теория с реальностью, физики сосредоточ или внимание на двух эффектах, представлявших особый интерес. Первый кас ался энергетических уровней атома водорода - простейшего атома. Согласн о КЭД, уровни должны быть слегка смещены относительно положения, которое они занимали бы в отсутствие виртуальных фотонов. Вторая решающая прове рка КЭД касалась чрезвычайно малой поправки к собственному магнитному моменту электрона. Теоретические и экспериментальные результаты прове рки КЭД совпадают с высочайшей точностью - более девяти знаков после зап ятой. Столь поразительное соответствие дает право считать КЭД наиболее совершенной из существующих естественно-научных теорий. После подобного триумфа КЭД была принята как модель для квантового опис ания трех других фундаментальных взаимодействий. Разумеется, полям, свя занным с другими взаимодействиями, должны соответствовать иные частиц ы-переносчики. 2.2. Теория кварков Теория кварков - это теори я строения адронов. Основная идея этой теории очень проста. Все адроны по строены из более мелких частиц, называемых кварками. Значит, кварки - это б олее элементарные частицы, чем адроны. Кварки несут дробный электрическ ий заряд: они обладают зарядом, величина которого составляет либо -1 / 3 или +2 / 3 фундаментальной единицы - заряда электрона. Комбинация из двух и трех кварков может иметь суммарный заряд, равный нулю или единице. Все кварки имеют спин Ѕ ,поэтому они относятся к фермионам. Основоположники теории кварков Гелл-Манн и Цвейг, чтобы учесть все известные в 60-е гг. адроны ввели три сорта (аромата) кварков: u (от up- верхний), d (от down- нижний) и s (от strange - странный). Кварки могут соединяться друг с другом одним из двух возможных способов : либо тройками, либо парами кварк - антикварк. Из трех кварков состоят сра внительно тяжелые частицы - барионы, что означает "тяжелые частицы". Наибо лее известны из барионов нейтрон и протон. Более легкие пары кварк - антик варк образуют частицы, получившие название мезоны - "промежуточные части цы". Например, протон состоит из двух u- и одного d-кварков (uud), а нейтрон - из дву х d-кварков и одного u-кварка (udd).Чтобы это "трио" кварков не распадалось, необ ходима удерживающая их сила, некий "клей". Оказалось, что результирующее взаимодействие между нейтронами и прото нами в ядре представляет собой просто остаточный эффект более мощного в заимодействия между самими кварками. Это объяснило, почему сильное взаи модействие кажется столь сложным. Когда протон "прилипает" к нейтрону ил и другому протону, во взаимодействии участвуют шесть кварков, каждый из которых взаимодействует со всеми остальными. Значительная часть сил тр атится на прочное склеивание трио кварков, а небольшая - на скрепление дв ух трио кварков друг с другом. (Но выяснилось, что кварки участвуют и в сла бом взаимодействии. Слабое взаимодействие может изменять аромат кварк а. Именно так происходит распад нейтрона. Один из d-кварков в нейтроне прев ращается в u-кварк, а избыток заряда уносит рождающийся одновременно эле ктрон. Аналогичным образом, изменяя аромат, слабое взаимодействие приво дит к распаду и других адронов.) То обстоятельство, что из различных комбинаций трех основных частиц мож но получить все известные адроны, стало триумфом теории кварков. Но в 70-е г г. были открыты новые адроны (пси-частицы, ипсилон-мезон и др.). Этим был нане сен удар первому варианту теории кварков, поскольку в ней уже не было мес та ни для одной новой частицы. Все возможные комбинации из кварков и их ан тикварков были уже исчерпаны. Проблему удалось решить за счет введения трех новых ароматов. Они получи ли название - charm (очарование), или с; b -кварк (от bottom - дно, а чаще beauty - красота, или пр елесть); впоследствии был введен еще один аромат - t ( от top - верхний). Кварки скрепляются между собой сильным взаимодействием. Переносчики с ильного взаимодействия - глюоны (цветовые заряды). Область физики элемен тарных частиц, изучающая взаимодействие кварков и глюонов, носит назван ие квантовой хромодинамики . Как квантовая электродинамика - теория элек тромагнитного взаимодействия, так квантовая хромодинамика - теория сил ьного взаимодействия. Хотя и существует некоторая неудовлетворенность кварковой схемой, бол ьшинство физиков считает кварки подлинно элементарными частицами - точ ечными, неделимыми и не обладающими внутренней структурой. В этом отноше нии они напоминают лептоны, и уже давно предполагается, что между этими д вумя различными, но сходными по своей структуре семействами должна суще ствовать глубокая взаимосвязь. Таким образом, наиболее вероятное число истинно элементарных частиц (не считая переносчиков фундаментальных взаимодействий) на конец ХХ века р авно 48. Из них: лептонов (6х2) = 12 плюс кварков (6х3)х2 =36. 2.3. Теория электрослабо го взаимодействия В 70-е ХХ века в естествозна нии произошло выдающееся событие: два взаимодействия из четырех физики объединили в одно. Картина фундаментальных оснований природы нескольк о упростилась. Электромагнитное и слабое взаимодействия, казалось бы ве сьма разные по своей природе, в действительности оказались двумя разнов идностями единого т.н. электрослабого взаимодействия. Теория электросл абого взаимодействия решающим образом повлияла на дальнейшее развитие физики элементарных частиц в конце ХХ в. Главная идея в построении этой теории состояла в описании слабого взаим одействия на языке концепции калибровочного поля, в соответствии с кото рой ключом к пониманию природы взаимодействий служит симметрия. Одна из фундаментальных идей в физике второй половины ХХ в. - это убеждение, что вс е взаимодействия существуют лишь для того, чтобы поддерживать в природе некий набор абстрактных симметрий. Какое отношение имеет симметрия к фу ндаментальным взаимодействиям? На первый взгляд, само предположение о с уществовании подобной связи кажется парадоксальным и непонятным. Прежде всего о том, что понимается под симметрией. Принято считать, что пр едмет обладает симметрией, если предмет остается неизменным в результа те проведения той или иной операции по его преобразованию. Так, сфера сим метрична, потому что выглядит одинаково при повороте на любой угол относ ительно ее центра. Законы электричества симметричны относительно заме ны положительных зарядов отрицательными и наоборот. Таким образом, под симметрией мы понимаем инвариантность относительно некой операции. Существуют разные типы симметрий: геометрические, зер кальные, негеометрические. Среди негеометрических есть так называемые калибровочные симметрии . Калиброво чные симметрии носят абстрактный характер и непосредственно не фиксир уются. Они связаны с изменением отсчета уровня, масшт аба или значения некоторой физической величины . Система обладает калибровочной симметрией, если ее прир ода остается неизменной при такого рода преобразовании. Так, например, в физике работа зависит от разности высот, а не от аб солютной высоты; напряжение - от разности потенциалов, а не от их абсолютн ых величин и др. Симметрии, на которых основан пересмотр понимания четыр ех фундаментальных взаимодействий, именно такого рода. Калибровочные п реобразования могут быть глобальными и локальными. Калибровочные прео бразования, изменяющиеся от точки к точке, известны под названием "локал ьных" калибровочных преобразований. В природе существует целый ряд лока льных калибровочных симметрий и необходимо соответствующее число поле й для компенсации этих калибровочных преобразований. Силовые поля можно рассматривать как средство, с помощью которо го в природе создаются присущие ей локальные калибровочные симметрии. Значение концепции калибровочной симметрии заключае тся в том, что благодаря ей теоретически моделируются все четыре фундаме нтальных взаимодействия, встречающиеся в природе. Все их можно рассматр ивать как калибровочные поля. Представляя слабое взаимодействие в виде калибровочного поля, физики и сходят из того, что все частицы, участвующие в слабом взаимодействии, слу жат источниками поля нового типа - поля слабых сил. Слабо взаимодействую щие частицы, такие, как электроны и нейтрино, являются носителями "слабог о заряда", который аналогичен электрическому заряду и связывает эти част ицы со слабым полем. Для представления поля слабого взаимодействия как калибровочного преж де всего необходимо установить точную форму соответствующей калиброво чной симметрии. Дело в том, что симметрия слабого взаимодействия гораздо сложнее электромагнитного. Ведь и сам механизм этого взаимодействия ок азывается более сложным. Во-первых, при распаде нейтрона, например, в слаб ом взаимодействии участвуют частицы по крайней мере четырех различных типов (нейтрон, протон, электрон и нейтрино). Во-вторых, действие слабых си л приводит к изменению их природы (превращению одних частиц в другие за с чет слабого взаимодействия). Напротив, электромагнитное взаимодействи е не изменяет природы участвующих в нем частиц. Это определяет то обстоятельство, что слабому взаимодействию соответс твует более сложная калибровочная симметрия, связанная с изменением пр ироды частиц. Выяснилось, что для поддержания симметрии здесь необходим ы три новых силовых поля, в отличие от единственного электромагнитного п оля. Было получено и квантовое описание этих трех полей: должны существо вать три новых типа частиц - переносчиков взаимодействия, по одному для к аждого поля. Все весте они называются тяжелыми векторными бозонами со сп ином 1 и являются переносчиками слабого взаимодействия. Частицы W + и W - являются переносчиками двух из трех связанных со слабым вза имодействием полей. Третье поле соответствует электрически нейтрально й частице-переносчику, получившей название Z -частицы. Существование Z -час тицы означает, что слабое взаимодействие может не сопровождаться перен осом электрического заряда. В создании теории электрослабого взаимодействия ключевую роль сыграло понятие спонтанного нарушения симметрии: не всякое решение задачи обяз ано обладать всеми свойствами его исходного уровня. Так, частицы, соверш енно разные при низких энергиях, при высоких энергиях могут оказаться на самом деле одной и той же частицей, но находящейся в разных состояниях. Оп ираясь на идею спонтанного нарушения симметрии, авторы теории электрос лабого взаимодействия Вайнберг и Салам сумели решить великую теоретич ескую проблему - они совместили казалось бы несовместимые вещи (значител ьная масса переносчиков слабого взаимодействия, с одной стороны, и идею калибровочной инвариантности, которая предполагает дальнодействующи й характер калибровочного поля, а значит нулевую массу покоя частиц-пере носчиков, с другой) и таким образом соединили электромагнетизм и слабое взаимодействие в единой теории калибровочного поля. В этой теории представлено всего четыре поля: электромагнитное поле и тр и поля, соответствующие слабым взаимодействиям. Кроме того, введено пост оянное на всем пространстве скалярное поле (т. н. поля Хиггса), с которым ча стицы взаимодействуют по разному, что и определяет различие их масс. (Ква нты скалярного поля представляют собой новые элементарные частицы с ну левым спином. Их называют хиггсовскими (по имени физика П.Хиггса, предпол ожившего их существование). Число таких хиггсовских бозонов может дости гать нескольких десятков. На опыте такие бозоны пока не обнаружены. Боле е того, ряд физиков считает их существование необязательным, но совершен ной теоретической модели без хиггсовскмих бозонов пока не найдено) Перв оначально W и Z -кванты не имеют массы, но нарушение симметрии приводит к то му, что некоторые частицы Хиггса сливаются с W и Z -частицами, наделяя их мас сой. Различия свойств электромагнитного и слабого взаимодействий теория об ъясняет нарушением симметрии. Если бы симметрия не нарушалась, то оба вз аимодействия были бы сравнимы по величине. Нарушение симметрии влечет з а собой резкое уменьшение слабого взаимодействия. Можно сказать, что сла бое взаимодействие имеет столь малую величину потому, что W и Z -частицы оч ень массивны. Лептоны редко сближаются на столь малые расстояния (r < 1 0 n см., где n = - 1 6 ). Но при больших энергиях (> 1 0 0 Гэв), когда частицы W и Z могут свободно ро ждаться, обмен W и Z бозонами осуществляется столь же легко, как и обмен фот онами (безмассовыми частицами). Разница между фотонами и бозонами стирае тся.В этих условиях должно существовать полная симметрия между электро магнитным и слабым взаимодействием - электрослабое взаимодействие. Проверка новой теории заключалась в подтверждении существования гипот етических W и Z -частиц. Их открытие стало возможным только с созданием оче нь больших ускорителей новейшего типа. Открытие в 1983 г. W и Z -частиц означало торжество теории электрослабого взаимодействия. Не было больше нужды г оворить о четырех фундаментальных взаимодействиях. Их осталось три. 2.4. Квантовая хромодина мика Следующий шаг на пути Вел икого объединения фундаментальных взаимодействий - слияние сильного в заимодействия с электрослабым. Для этого необходимо придать черты кали бровочного поля сильному взаимодействию и ввести обобщенное представл ение об изотопической симметрии. Сильное взаимодействие можно предста влять как результат обмена глюонами, который обеспечивает связь кварко в (попарно или тройками) в адроны. Замысел здесь состоит в следующем. Каждый кварк обладает аналогом элект рического заряда, служащим источником глюонного поля. Его назвали цвето м (Разумеется, это название не имеет никакого отношения к обычному цвету). Если электромагнитное поле порождается зарядом только одного сорта, то для создания более сложного глюонного поля потребовалось три различны х цветовых заряда. Каждый кварк "окрашен" в один из трех возможных цветов, которые совершенно произвольно были названы красным, зеленым и синим. И соответственно антикварки бывают антикрасные, антизеленые и антисиние . На следующем этапе теория сильного взаимодействия развивается по той ж е схеме, что и теория слабого взаимодействия. Требование локальной калиб ровочной симметрии (т.е. инвариантности относительно изменений цвета в к аждой точке пространства) приводит к необходимости введения компенсир ующих силовых полей. Всего требуется восемь новых компенсирующих силов ых полей. Частицами - переносчиками этих полей являются глюоны, и, таким об разом, из теории следует, что должно быть целых восемь различных типов гл юонов. (В то время как переносчик электромагнитного взаимодействия - все го лишь один (фотона), а переносчиков слабого взаимодействия - три.) Глюоны имеют нулевую массу покоя и спин 1. Глюоны также имеют различные цвета, но не чистые, а смешанные (например, сине-антизеленый). Поэтому, испускание ил и поглощение глюона сопровождается изменением цвета кварка ("игра цвето в"). Так, например, красный кварк, теряя красно-антисиний глюон, превращает ся в синий кварк, а зеленый кварк, поглощая сине-антизеленый глюон, превра щается в синий кварк. В протоне, например, три кварка постоянно обмениваю тся глюонами, изменяя свой цвет. Однако такие изменения носят не произво льный характер, а подчиняются жесткому правилу: в любой момент времени "с уммарный" цвет трех кварков должен представлять собой белый свет, т.е. сум му "красный + зеленый + синий". Это распространяется и на мезоны, состоящие и з пары кварк - антикварк. Поскольку антикварк характеризуется антицвето м, такая комбинация заведомо бесцветна ("белая"), например красный кварк в комбинации с антикрасным кварком образует бесцветный мезон. С точки зрения квантовой хромодинамики (квантовой теории цвета) сильное взаимодействие есть не что иное, как стремление поддерживать определен ную абстрактную симметрию природы: сохранение белого цвета всех адроно в при изменении цвета их составных частей. Квантовая хромодинамика вели колепно объясняет правила, которым подчиняются все комбинации кварков, взаимодействие глюонов между собой (глюон может распадаться на два глюо на или два глюона слить в один - поэтому и появляются нелинейные члены в ур авнении глюонного поля), сложную структуру адрона, состоящего из "одетых" в облака кварков и др. Возможно, пока преждевременно оценивать квантовую хромодинамику как о кончательную и завершенную теорию сильного взаимодействия, тем не мене е ее достижения многообещающи. Заключение. Происхождение многих свойств элементарных частиц и природа присущих и м взаимодействий в значительной мере остаются неясными. Возможно, понад обится ещё не одна перестройка всех представлений и гораздо более глубо кое понимание взаимосвязи свойств микрочастиц и геометрических свойст в пространства-времени, прежде чем теория элементарных частиц будет пос троена. ЛИТЕРАТУРА 1. Алексеев В.П. Становление человечества. М.,1984. Бор Н. Атомная физика и ч еловеческое познание. М.,1961 Борн М. Эйнштейновская теория относительности .М.,1964. 2. Дорфман Я.Г. Всемирная история физики с начала 19 века до середины 20 ве ка. М.,1979. 3. Кемпфер Ф. Путь в современн ую физику. М.,1972. 4. Найдыш В.М. Концепции совре менного естествознания. Учебное пособие. М.,1999. 5. Баженов Л.Б. Строение и фун кции естественнонаучной теории. М.,1978. 6. Розенталь И.Л. Элементарны е частицы и структура Вселенной. М, 1984.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
1. Глава Роснефти купил яхту за $150 миллионов
2. Роснефть отчиталась о рекордных убытках

КАКОЕ ИНТЕРЕСНОЕ СОВПАДЕНИЕ!
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, курсовая по биологии "История развития атомной энергетики", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru