Квантовая теория Янга

1. Специфика теории Янга-Миллса
2. Проблемы теории Янга-Миллса
3. Принцип суперпозиции

Уравнения квантовой физики описывают мир элементарных частиц. Китайский и американский физик Янг Чжэньнин, а также американский физик Роберт Лоуренс Миллс, обнаружив взаимосвязь между геометрией и физикой элементарных частиц, во время работы в Брукхейвенской национальной лаборатории в 1954 г., предложили тензорное уравнение, что сегодня именуется полем Янга-Миллса. Формулы, сформулированные Джеймсом Максвеллом, считаются отдельным случаем гипотезы Янга-Миллса.

Следовательно, Янг и Роберт Миллс нашли путь к объединению гипотезы электромагнитного, слабого и сильного взаимного воздействия. Из формул Янга-Миллса следовало присутствие частиц, которые реально наблюдались в лабораториях. По данной причине, гипотеза Янга-Миллса принята большим количеством специалистов, невзирая на то, что в пределах данной гипотезы до сегодняшнего дня не удается предсказывать массы элементарных частиц.

Калибровочные поля в данной гипотезе именуются полями Янга-Миллса. Эти идеи исследовались исключительно как определенные математические изыскания, которые не имеют непосредственного отношения к очевидности. Невзирая на это, непосредственно на основании гипотезы Янга-Миллса в 70-тые годы прошлого столетия выстроены две ключевые системы в первоначальной модели элементарных частиц: квантовая хромодинамика и гипотеза электрически слабых взаимных воздействий.

Специфика теории Янга-Миллса

Сегодня исследователи определили ключевые три признака, свойственные во время применения в научной деятельности полей Янга-Миллса, это:

1. Неабелевость группы предусматривает, что поля Янга-Миллса в состоянии осуществлять взаимное воздействие между собой. И это имеет последствия образования новых формул, которые детальным образом осуществляют описание эволюции формирования отмеченных полей. Данные явления считаются непрямолинейными, таким образом, при распределении веществ нет возможности осуществлять наблюдения закона суперпозиции.
2. Кванты магнитных полей Янга-Миллса представляются векторными частицами, которые имеют массу и энергию, приравненную к нулю. Но, благодаря инструментарию спонтанного нарушения симметричности материальные объекты Янга-Миллса обретают особенный заряд и массу.
3. Нелинейность уравнений Янга-Миллса превращает данные формулы в довольно расплывчатые и непростые для последующего вычисления результата. В состоянии малой константы взаимной связи данные формулы можно вычислить благодаря некоторому количеству гипотез возмущений, но, каким образом отыскать результат в состоянии сильной взаимосвязи, сегодня возможность не предоставляется.

Неведомо, в том числе, как непосредственно данные условия действуют на созерцаемый в природе кругооборот взаимосвязей материальных объектов. Вопрос разрешения уравнений Янга-Миллса, в целом, считается одним из семи «Ключевых вопросов тысячелетия», за разрешение каждой из которых Математический институт Клэя предложил приз в 1000000 долларов.

Эти механизмы считаются совокупным синтезом полей Максвелла. Данное обобщение было выведено столетия назад для трактовки характеристики световых лучей, с одним отличием – поле Янга-Миллса обладает электрическим потенциалом и является более многокомпонентной структурой.

В итоге с трудом заметного взаимного воздействия квантов, соответствующие свойствам поля Янга-Миллса, некоторый элемент обретает потенциал, которые приравнивается +1, 0 либо -1. В ситуации, когда зависимость является большой, частицы исполняют функции необыкновенного «клея», который удерживает в соединении протоны и нейтрон.

Невзирая на то, что целиком результат смотрелся довольно обоснованно, в 1960 г. физиков запутало, что поле Янга-Миллса невозможно отнести к «перенормируемым», поскольку механизм действия поля не предоставляет существенных и окончательных значений по отношению к менее сложным взаимным воздействиям. Следовательно, с позиции интерпретации слабых и сильных взаимозависимостей квантовая теория, в общем, является ненужной. В итоге квантовая физика уткнулась в сплошную стену.

Сложно разобраться самому?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

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

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

Проблемы теории Янга-Миллса

Проблемы с квантовой теорией Янга-Миллса являются мячом, вновь попавшим на математическое поле. Физические научные деятельности запрашивают от математики теории, которая определяла бы скопленные физиками мысли и концепции, а математика в данный момент не имеет возможности дать подходящего механизма.

Взаимные воздействия между всеми природными объектами (телами, частицами, волнами) разделяются на четыре вида: гравитационное, электромагнитное, сильное и слабое. В физике не останавливались старания разработать теорию, объясняющую все эти взаимные воздействия, известную как общая теория поля. Теория Янга-Миллса является математическим языком, предоставляющим возможность физикам осуществить описание трех из четырех ключевых сил природы (гравитационное воздействие до сих пор сопротивляется описанию, по данной причине, об общей теории поля думать рановато).

Проблема гипотезы Янга-Миллса образовалась в результате, когда специалисты, устанавливая, что произойдет при неожиданном столкновении двух элементов, применили принципы гипотез возмущений. Во время взаимного воздействия электрона с иным элементом образуется незаметная частица, практически описываемый «диаграммой Фейнмана», которая является графическим представлением математических формул, описывающих взаимное воздействия субатомных элементов в пределах квантовой теории поля.

Данный процесс показывает, что обмен квантом в слабом взаимном воздействии с W-частицей производится благодаря электрону и нейтрону. В самом общем виде образуется грубое, однако, в полном объеме допустимое соотношение опытным данным. В соответствии с квантовой теорией, при данных итогах приближения требуется осуществить незначительные изменения.

Для точного выполнения результирующих вычислений, необходимо прибавить к диаграммам разнообразные активные линии, в том числе, уникальные «петли». В лучшем случае данные квантовые дополнения должны быть очень несущественными, поскольку квантовая теория разработана для внесения в ньютоновские учения небольшие квантовые изменения.

Однако, к изумлению физиков, данные «петлевые линии», как выяснилось, являются неограниченными, а не малыми. В дальнейшем несоответствия находились при бесчисленных расчетах квантовых полей. Вместе с тем поле Янга-Миллса со временем обрело ужасный и иррациональный статус метода, довольно усложняющего вычисления, сравнительно с несложной методикой Максвелла. В соответствии с оплошностями, с которыми связывается теория Янга-Миллса, для теоретической деятельности они не соответствуют в силу собственной обширности и трудоемкости.

Принцип суперпозиции

Исходя из того, что уравнения традиционной электродинамики признаются полностью линейными, считается не догмой, а скорее всего исключением. Большое количество основополагающих теорий в нынешней физике являются нелинейными.

Это вызывает в результате сильное отклонение от положений суперпозиции даже в традиционных расчетах формул Янга-Миллса. Любопытно, что лишь через два десятилетия после предложения ученым поля Янга-Миллса, нынешние специалисты сумели представить доказательства о выступлении данного поля, как конечной и безошибочной теории взаимного воздействия частиц.

Последующее развитие событий осуществлялось довольно быстро. Выяснилось, что намного важнее сегодня гипотеза слабого взаимного воздействия, которая представлена в 1967 г. пакистанским физиком-теоретиком Мухаммадом Абдусом Саламом, а также американским физиком Стивеном Вайнбергом. В средине 70-го года поле Янга-Миллса применено также при сильном взаимном воздействии материальных объектов.

Не нашли то, что искали?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

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

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

В данное время исследователей посетило неожиданное представление, что поле Янга-Миллса обладает возможностью оказаться подсказкой к таинственным загадкам ядерной материи. Этим в итоге и явился отсутствующий компонент головоломки, связывающий все бытие в единую целостность. И это стали не математические уравнения Альберта Эйнштейна, а поле Янга-Миллса.

По всей видимости, непосредственно данная научная гипотеза являла ключевой урок физики. Осуществляя обобщение теории калибровочных полей, традиционная физика определяется как гипотеза, базирующаяся на дифференциациях, в которой традиционные поля считаются не более чем сечениями этих дифференциаций.