Квантовая теория передачи взаимодействий

1. Взаимосвязь между микрочастицами
2. Квантовые поля
3. Квантовая теория слабого взаимного воздействия
4. Теория сильного взаимного воздействия

Формулировка ключевых принципов данной теории произведена в средине XX столетия. В квантовой теории осуществлено соединение некоторого количества релятивистских представлений, которые развернуты американским физиком-теоретиком Альбертом Эйнштейном в квантовой теории относительности, в том числе возникших в физике с зарождением теории атома. Данная теория построена в 20-е годы XX столетия рядом известных ученых, которые осуществили значительный вклад в квантовую теорию поля:

• Вольфганг Эрнст Паули – австро-швейцарский физик-теоретик, работавший в области физики элементарных частиц и квантовой механики.
• Вернер Карл Гейзенберг – немецкий физик-теоретик.
• Луи де Бройль – французский физик-теоретик.
• Макс Бор – немецкий физик-теоретик и математик, который сделал значительный вклад в физику твердого тела и оптику.
• Поль Адриен Морис Дирак – британский физик-теоретик.
• Эрвин Рудольф Йозеф Александр Шредингер – австрийский физик-теоретик.
• Макс Карл Эрнст Людвиг Планк – немецкий физик-теоретик.

Квантовая теория поля основала понятие о наличии элементарных свойств частиц, которые описывались в теории относительности. Данные частицы присутствуют в физических процессах, в микроскопическом мире, исчезают и появляются как одно целое. Принимая во внимание значения физических показателей, эти микрочастицы четко квантованы и зафиксированы.

Взаимосвязь между микрочастицами

Отсутствие стабильности некоторого количества микрочастиц является выражением их всеобщего свойства взаимной изменяемости и, в то же время считается последствием всеобщей взаимосвязи их основополагающих элементов. На сегодняшний день присутствует четыре основных вида взаимосвязи:

• Электромагнитная взаимосвязь.
• Сильная взаимосвязь.
• Слабая взаимосвязь.
• Гравитационная взаимосвязь.

Данные взаимосвязи различаются исключительно по силе взаимного воздействия.

Квантовые поля

Формулировка понятия квантового поля возникла в физике как объединение принципов о физических полях подобно полям вероятностей, а также электромагнитного поля Фарадея-Максвелла, которые описаны в квантовой механике функциями волн. Необходимо заметить, что физические поля стали применяться, когда возникла потребность в полной мере отвергнуть принцип непосредственного взаимодействия, присутствующий в классической ньютоновской механике.

Было внедрено, что пространственная область между элементарными частицами, которые взаимодействуют между собой (к примеру, двумя электрическими зарядами), целиком наполнено полем. Данное поле считается носителем взаимного влияния элементарных частиц, в то же время перенесение влияния осуществляется с некоторой скоростью. В момент передачи электромагнитного поля все воздействия следуют одной элементарной частице, которая заряжена, на другую, осуществляя перемещение со световой скоростью, а также является носителем для электромагнитного взаимного воздействия, существующего меж микрочастицами.

Принимая во внимание квантовые поля, осуществляется процесс распространения взаимного воздействия, который происходит квантами – определенными долями, где в формате последних представляются микрочастицы. Микрочастицы обладают собственными зафиксированными свойствами массы, заряда и прочие. Аналогично, с одной стороны, микрочастицы, которые взаимодействуют, обладают совместными квантованными характеристиками, а с другой стороны, осуществляется передача взаимного воздействия между данными микрочастицами квантовым полем конкретного вида с квантованными свойствами.

Не нашли то, что искали?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

Тип работы Выберите тип работыКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноДипломЛабораторнаяЧертежОтчет по практикеЭссеОтветы на билетыПрезентацияПеревод с ин. языкаДокладСтатьяСочинениеМагистерская диссертацияКандидатская диссертацияБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

Квантовая теория слабого взаимного воздействия

Сформированная в средине 60-х годов XX столетия квантовая теория слабого взаимного воздействия подобна квантовой электродинамике. В физике к слабым взаимодействиям причисляют процессы β-распада ядер и микрочастиц (к примеру, нейтрона). В данных микрочастицах осуществляется зарождение электрон-нейтринных (вернее, антинейтринных) либо позитрон-нейтринных пар, явления овладения ядрами электронов либо мюонов (неустойчивая элементарная частица с отрицательным электрическим зарядом и спином 1⁄2). В том числе, осуществляются процессы рассеянности нейтрино на электронах, протонах либо атомных ядрах (присутствуют, в том числе подобные явления слабой рассеянности электронов).

С позиции квантовой теории поля обыкновенным процессом слабого взаимного воздействия считается процесс зарождения нуклоном (протоном либо нейтроном), в том числе электроном (мюоном, тау-мезоном) массивной заряженной (W+, W–) либо нейтральной (Z0) частицы либо квазичастицы с целой величиной спина. Со временем эти частицы либо квазичастицы моментально распадаются на пару легких частиц, которые наблюдаются в данном процессе опытным путем.

В то же время тяжелый промежуточный бозон исполняет роль в слабом воздействии аналогичного посреднического элемента, каким в электромагнитном процессе считается условный γ-квант. Но, в противоположность γ-кванту бозоны обладают значительным весом, и радиус их взаимного воздействия является достаточно небольшим, примерно 10-16 миллиметров, что является радиусом слабого взаимного воздействия.

В то же время, то обстоятельство, что физическое представление электромагнитного и слабого взаимного воздействия проявляется подобным образом, предоставило возможность ученым сформировать общую теорию, в которой эти взаимные действия при больших энергетических потенциалах микрочастиц объединяются в единое, электрически слабое. Возникновение различительных особенностей между ними появляется, когда осуществляется переход от огромных энергетических потенциалов к небольшим, в зоне же больших энергетических потенциалов данное различие практически пропадает.

Сложно разобраться самому?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

Тип задания Выберите тип заданияКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноДипломЛабораторнаяЧертежОтчет по практикеЭссеОтветы на билетыПрезентацияПеревод с ин. языкаДокладСтатьяСочинениеМагистерская диссертацияКандидатская диссертацияБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

Теория сильного взаимного воздействия

На аналогичной основе выстроена квантовая теория сильного взаимного воздействия, находящаяся в основании нынешних взглядов относительно состава элементарных микрочастиц. В соответствии с данной теорией, элементарные микрочастицы – мезоны и барионы, контролируемые в процесс экспериментальных опытов, - выстроены из кварков, взаимное воздействие между которыми осуществляется посредством обмена, так называемыми глюонами, обладающими весом 0 и спином 1.

Кварки обладают спином 1/2 и массу, отличающуюся от нулевого значения. Электрический заряд кварков приравнивается -1/3 или +2/3 заряда электрона, помимо этого кварки имеют дополнительные заряды, именуемые «цветом», «изоспином», «странностью» и другое. При этом обмен векторными калибровочными бозонами при взаимном воздействии осуществляет изменения их «цветовых» характеристик. Присутствует 6 видов разнообразных кварков: u, d, s, c, b, t.

Стоит отметить, что конструктивно барионы (к примеру, протоны либо нейтроны) организованы из трех кварков различной цветовой гаммы, однако, в общем, они бесцветны (то есть они обладают нулевым зарядом цвета), в свою очередь мезоны - из кварков и антикварков и в том числе как целое бесцветны. В нынешних концептуальных моделях подразумевается, что кварки постоянно располагаются исключительно в средине элементарных микрочастиц - мезонов и барионов - и в свободной форме не могут пребывать.