Калибровочные бозоны
Эту страницу предлагается переименовать в «Калибровочный бозон». |
Калибровочные бозоны — бозоны, которые действуют как переносчики фундаментальных взаимодействий. Точнее, элементарные частицы, взаимодействия которых описываются калибровочной теорией, оказывают действие друг на друга при помощи обмена калибровочными бозонами, обычно как виртуальными частицами.
Калибровочные бозоны в рамках Стандартной модели
В Стандартной модели существует три типа калибровочных бозонов: фотоны, W- и Z-бозоны и глюоны. Каждый тип соответствует одному из трех описываемых в рамках Стандартной модели взаимодействий: фотоны — калибровочные бозоны электромагнитного взаимодействия, W- и Z-бозоны переносят слабое взаимодействие, а глюоны переносят сильное взаимодействие. Из-за конфайнмента изолированные глюоны не появляются при низких энергиях. Впрочем, при низких энергиях возможно наблюдение массивных глюболов, существование которых на 2010 год экспериментально не подтверждено.
Количество калибровочных бозонов
В квантовой калибровочной теории калибровочные бозоны являются квантами калибровочных полей. Следовательно, калибровочных бозонов существует столько же, сколько калибровочных полей. В квантовой электродинамике калибровочная группа — U(1); в этом простейшем случае всего один калибровочный бозон. В квантовой хромодинамике более сложная группа SU(3) имеет 8 генераторов, что соответствует 8 глюонам. Два W-бозона и один Z-бозон соответствуют, грубо говоря, трем генераторам SU(2) в теории электрослабого взаимодействия.
Массивные калибровочные бозоны
По техническим причинам, включая калибровочную инвариантность, которая в свою очередь нужна для перенормируемости, калибровочные бозоны математически описываются уравнениями поля для безмассовых частиц. Следовательно, на наивном теоретическом уровне восприятия все калибровочные бозоны должны быть безмассовыми, а взаимодействия, которые они описывают, должны быть дальнодействующими. Конфликт между этой идеей и экспериментальным фактом, что слабое взаимодействие имеет очень малый радиус действия, требует дальнейшего теоретического исследования.
По Стандартной модели W- и Z-бозоны получают массу через механизм Хиггса. В механизме Хиггса четыре калибровочных бозона (SU(2) Х U(1) симметрии) электрослабого взаимодействия соединяются в поле Хиггса. Это поле подвержено спонтанному нарушению симметрии из-за формы его потенциала взаимодействия. В результате через Вселенную проходит ненулевой конденсат поля Хиггса. Этот конденсат соединяется с тремя калибровочными бозонами электрослабого взаимодействия (W± и Z), сообщая им массу; оставшийся калибровочный бозон остается безмассовым (фотон). Эта теория также предсказывает существование скалярного бозона Хиггса, который был открыт на БАК в 2012 году.
За рамками Стандартной модели
Теории великого объединения
В теориях великого объединения (ТВО) появляются дополнительные калибровочные X- и Y-бозоны. Они управляют взаимодействиями между кварками и лептонами, нарушая закон сохранения барионного числа и вызывая распад протона. Эти бозоны имеют огромную по квантовым меркам массу (возможно, даже большую, чем W- и Z-бозоны) из-за нарушения симметрии. До сих пор не получено ни одного экспериментального подтверждения существования этих бозонов (например, в серии наблюдений за распадами протонов на японской установке SuperKamiokande).
Гравитоны
Четвёртое фундаментальное взаимодействие, гравитация, также может переноситься бозоном, который был назван гравитоном. При отсутствии как экспериментальной исследованности этого вопроса, так и математически последовательной общепризнанной теории квантовой гравитации, в действительности окончательно не известно, является ли гравитон калибровочным бозоном или нет. Роль калибровочной инвариантности в ОТО играет похожая симметрия — . (См. Калибровочная теория гравитации).
Пятая сила
Гипотетическое пятое фундаментальное взаимодействие также может переноситься калибровочным бозоном; возможно, что это частица X17.
Примечания
- Gribbin, John. Q is for Quantum – An Encyclopedia of Particle Physics. — Simon & Schuster, 2000. — ISBN 0-684-85578-X.
- Clark, John, E.O. The Essential Dictionary of Science. — Barnes & Noble, 2004. — ISBN 0-7607-4616-8.
- Veltman, Martinus. Facts and Mysteries in Elementary Particle Physics. — World Scientific, 2003. — ISBN 981-238-149-X.
- CERN and the Higgs boson. CERN. Дата обращения: 23 ноября 2016. Архивировано из оригинала 23 ноября 2016 года.
- CERN experiments observe particle consistent with long-sought Higgs boson. Дата обращения: 21 февраля 2022. Архивировано 29 октября 2012 года.
- Изучение бозона Хиггса. Дата обращения: 21 февраля 2022. Архивировано 3 ноября 2014 года.
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер, Информация о Калибровочные бозоны, Что такое Калибровочные бозоны? Что означает Калибровочные бозоны?
Etu stranicu predlagaetsya pereimenovat v Kalibrovochnyj bozon Poyasnenie prichin i obsuzhdenie na stranice Vikipediya K pereimenovaniyu 3 iyunya 2022 Pozhalujsta osnovyvajte svoi argumenty na pravilah imenovaniya statej Ne udalyajte shablon do podvedeniya itoga obsuzhdeniya Pereimenovat v predlozhennoe nazvanie snyat etot shablon Kalibrovochnye bozony bozony kotorye dejstvuyut kak perenoschiki fundamentalnyh vzaimodejstvij Tochnee elementarnye chasticy vzaimodejstviya kotoryh opisyvayutsya kalibrovochnoj teoriej okazyvayut dejstvie drug na druga pri pomoshi obmena kalibrovochnymi bozonami obychno kak virtualnymi chasticami Kalibrovochnye bozony v ramkah Standartnoj modeliV Standartnoj modeli sushestvuet tri tipa kalibrovochnyh bozonov fotony W i Z bozony i glyuony Kazhdyj tip sootvetstvuet odnomu iz treh opisyvaemyh v ramkah Standartnoj modeli vzaimodejstvij fotony kalibrovochnye bozony elektromagnitnogo vzaimodejstviya W i Z bozony perenosyat slaboe vzaimodejstvie a glyuony perenosyat silnoe vzaimodejstvie Iz za konfajnmenta izolirovannye glyuony ne poyavlyayutsya pri nizkih energiyah Vprochem pri nizkih energiyah vozmozhno nablyudenie massivnyh glyubolov sushestvovanie kotoryh na 2010 god eksperimentalno ne podtverzhdeno Kolichestvo kalibrovochnyh bozonov V kvantovoj kalibrovochnoj teorii kalibrovochnye bozony yavlyayutsya kvantami kalibrovochnyh polej Sledovatelno kalibrovochnyh bozonov sushestvuet stolko zhe skolko kalibrovochnyh polej V kvantovoj elektrodinamike kalibrovochnaya gruppa U 1 v etom prostejshem sluchae vsego odin kalibrovochnyj bozon V kvantovoj hromodinamike bolee slozhnaya gruppa SU 3 imeet 8 generatorov chto sootvetstvuet 8 glyuonam Dva W bozona i odin Z bozon sootvetstvuyut grubo govorya trem generatoram SU 2 v teorii elektroslabogo vzaimodejstviya Massivnye kalibrovochnye bozony Po tehnicheskim prichinam vklyuchaya kalibrovochnuyu invariantnost kotoraya v svoyu ochered nuzhna dlya perenormiruemosti kalibrovochnye bozony matematicheski opisyvayutsya uravneniyami polya dlya bezmassovyh chastic Sledovatelno na naivnom teoreticheskom urovne vospriyatiya vse kalibrovochnye bozony dolzhny byt bezmassovymi a vzaimodejstviya kotorye oni opisyvayut dolzhny byt dalnodejstvuyushimi Konflikt mezhdu etoj ideej i eksperimentalnym faktom chto slaboe vzaimodejstvie imeet ochen malyj radius dejstviya trebuet dalnejshego teoreticheskogo issledovaniya Po Standartnoj modeli W i Z bozony poluchayut massu cherez mehanizm Higgsa V mehanizme Higgsa chetyre kalibrovochnyh bozona SU 2 H U 1 simmetrii elektroslabogo vzaimodejstviya soedinyayutsya v pole Higgsa Eto pole podverzheno spontannomu narusheniyu simmetrii iz za formy ego potenciala vzaimodejstviya V rezultate cherez Vselennuyu prohodit nenulevoj kondensat polya Higgsa Etot kondensat soedinyaetsya s tremya kalibrovochnymi bozonami elektroslabogo vzaimodejstviya W i Z soobshaya im massu ostavshijsya kalibrovochnyj bozon ostaetsya bezmassovym foton Eta teoriya takzhe predskazyvaet sushestvovanie skalyarnogo bozona Higgsa kotoryj byl otkryt na BAK v 2012 godu Za ramkami Standartnoj modeliTeorii velikogo obedineniya V teoriyah velikogo obedineniya TVO poyavlyayutsya dopolnitelnye kalibrovochnye X i Y bozony Oni upravlyayut vzaimodejstviyami mezhdu kvarkami i leptonami narushaya zakon sohraneniya barionnogo chisla i vyzyvaya raspad protona Eti bozony imeyut ogromnuyu po kvantovym merkam massu vozmozhno dazhe bolshuyu chem W i Z bozony iz za narusheniya simmetrii Do sih por ne polucheno ni odnogo eksperimentalnogo podtverzhdeniya sushestvovaniya etih bozonov naprimer v serii nablyudenij za raspadami protonov na yaponskoj ustanovke SuperKamiokande Gravitony Chetvyortoe fundamentalnoe vzaimodejstvie gravitaciya takzhe mozhet perenositsya bozonom kotoryj byl nazvan gravitonom Pri otsutstvii kak eksperimentalnoj issledovannosti etogo voprosa tak i matematicheski posledovatelnoj obshepriznannoj teorii kvantovoj gravitacii v dejstvitelnosti okonchatelno ne izvestno yavlyaetsya li graviton kalibrovochnym bozonom ili net Rol kalibrovochnoj invariantnosti v OTO igraet pohozhaya simmetriya Sm Kalibrovochnaya teoriya gravitacii Pyataya sila Gipoteticheskoe pyatoe fundamentalnoe vzaimodejstvie takzhe mozhet perenositsya kalibrovochnym bozonom vozmozhno chto eto chastica X17 PrimechaniyaGribbin John Q is for Quantum An Encyclopedia of Particle Physics Simon amp Schuster 2000 ISBN 0 684 85578 X Clark John E O The Essential Dictionary of Science Barnes amp Noble 2004 ISBN 0 7607 4616 8 Veltman Martinus Facts and Mysteries in Elementary Particle Physics World Scientific 2003 ISBN 981 238 149 X CERN and the Higgs boson neopr CERN Data obrasheniya 23 noyabrya 2016 Arhivirovano iz originala 23 noyabrya 2016 goda CERN experiments observe particle consistent with long sought Higgs boson neopr Data obrasheniya 21 fevralya 2022 Arhivirovano 29 oktyabrya 2012 goda Izuchenie bozona Higgsa neopr Data obrasheniya 21 fevralya 2022 Arhivirovano 3 noyabrya 2014 goda
