Микромир - элементарные частицы (релятивистская квантовая механика), страница 5

*****************

Однако пока удалось добиться лишь объединения электромагнитного и слабого взаимодействия в рамках теории Вайнберга и Салама. В качестве переносчиков слабого взаимодействия в этой теории выступают промежуточные W+, W-, Z0-бозоны, которые, в отличие от своих электромагнитных аналогов - фотонов, обладают массой покоя.

Наряду с попытками построения единой теории поля (в ходе которых его размерность постоянно растет) существует направление, пытающееся ввести новую модель для описания элементарных частиц - модель струны. Но степень успешности этого относительно молодого направления еще неясна.



[1]             Систем с бесконечным числом степеней свободы. Пример такой системы - электромагнитное поле, для полного описания которого в любой момент времени требуется задание напряженностей электрических и магнитных полей в каждой точке пространства, т.е. задание бесконечного числа величин" /ФЭС, с.264/.

[2]             Речь идет о бесконечном ряде, который может и расходиться (новая "ультрафиолетовая катастрофа"). На основании того, что эта вакуумная величина одинакова для всех состояний, физиков эта расходимость  не очень волновала.

[3]             "В квантовой механике доказывается, что если два к.-л- оператора не коммутируют, то соответствующие им физ. Величины не могут одновременно иметь точно определенные значения. Так, не существует состояния электро-магнитного поля, в котором были бы одновременно точно определенными напряженности поля и число фотонов, поскольку относящиеся к ним операторы непереставимы. Поэтому из определения вакуума как состояния с нулевым числом частиц вытекает неопределенность напряженностей поля в вакуумном состоянии, в частности невозможность этих напряженностей иметь  точно нулевые значения... (В этом) лежит физическая причина необходимости рассматривать вакуумное состояние не как простое отсутствие поля, а как одно из возможных состояний поля, обладающее определенными свойствами, которые могут проявляться на опыте " /Ефремов, ФЭС, с.265/. Это проявляется в так называемых "радиационных поправках".

[4]             В квантовой мехнике существенно различие между частицами с целым спином (бозонами) и полуцелым спином (фермионами). Они ведут себя существенно по-разному, ибо подчиняются разным статистикам (1-е - Бозе-Эйнштейна, 2-е - Ферми-Дирака). Переносчики взаимодействия - бозоны, а "заряженные" частицы - фермионы.

[5]             Здесь напрашивается вопрос о квазичастицах в квантовой теории твердого тела. Согласно нашей модели принадлежность квазичастицы к модельным или математическим объектам определяется тем, какими измеримыми величинами характеризуется начальное и конечное состояние. Если эти величины непосредственно связаны с характеристиками квазичастиц, то последние относятся к модельному слою, если нет, то - к математическому.

[6]       Калибровочная симметрия - общее название класса внутренних симметрий уравнений теории поля (т.е. симметрий, связанных со свойствами элементарных частиц, а не со свойствами пространства-времени), характеризуемых параметрами, зависящими от точки протсранства-времени (r, t).

Если, напр., каким-то образом удалось бы "выключить" электромагнитное и слабое взаимодействия, то оказалось бы, что протон и нейтрон неотличимы. А т.к. протон и нейтрон - квантовые объекты, описываемые волновыми функциями yn (r,t), yn(r,t), то невозможно различить не только их, но и любую их суперпозицию, которую можно изобразить как поворот на некоторый угол в так называемом изотопическом пространстве [подобно тому, как единичный вектор в плоскости можно задавать как его проекциями на оси x и y ("p" и "n"), так и углом поворота j по отношению к оси х]. Это и есть внутренняя симметрия уравнений, которая соответствует сохранению изотопического спина. Поворот на угол j(r,t) в плоскости "протон-нейтрон" называется калибровочным (или градиентным) преобразованием.