Համառոտ. Տարրական մասնիկներ. Տարրական մասնիկների կառուցվածքը Նեյտրոնի ֆիզիկական հատկությունները
Տարրական մասնիկների սիստեմատիկա. Գերտարրական մասնիկներ. Հիմնական դժվարությունը, որն առաջանում է տարրական մասնիկ հասկացության սահմանման ժամանակ, պայմանավորված է նրանով, որ ներկայումս այդպիսի մասնիկները շատ ավելի շատ են, քան քիմիական տարրերի ատոմները:
Վերջերս հայտնաբերվել են պրոտոնից 10 անգամ ծանր մասնիկներ և մոտավորապես նույն զանգվածով, ինչ բորի միջուկը: Հուսահատված լինելով նույնքան տարրական օբյեկտների աճող շարքում որևէ հիերարխիա բացահայտելու համար՝ որոշ ֆիզիկոսներ առաջ են քաշել «bootstrap lacing»-ի կամ միջուկային ժողովրդավարության գաղափարը, ըստ որի՝ յուրաքանչյուր տարրական մասնիկ բաղկացած է բոլոր մյուս մասնիկներից, ավելի ճիշտ՝ յուրաքանչյուրի կառուցվածքից։ տարրական մասնիկը որոշվում է բոլոր մյուս մասնիկների փոխազդեցությամբ:
Այնուամենայնիվ, այս գաղափարը չի վերացնում բավարարվածության զգացումը չափազանց շատ պարզ սուբյեկտների պատճառով, bootstrap գաղափարի հետևողական ձևակերպումը, որը որոշակիորեն հիշեցնում է Դեմոկրիտուսի հայեցակարգը, հանգեցնում է անսահման թվով տարրական օբյեկտների եզրակացության: Միկրոօբյեկտների կառուցվածքը bootstrap տեսության մեջ հարաբերական նշանակություն է ստանում՝ հատուկ կոորդինատային համակարգի նման մի բան, որը կարելի է ընտրել տարբեր ձևերով։ Կառուցվածքային տարրերի սահմանումը դառնում է շատ երկիմաստ:
Քանի որ միևնույն մասնիկը կարող է տարբեր ձևերով կազմված լինել այլ մասնիկներից։ Ավելին, անհասկանալի է մնում, թե արդյոք հնարավոր է այս կերպ ձևակերպել հավասարումների ճշգրիտ փակ համակարգ, որը որոշում է տարբեր հատկություններ, ներառյալ տարրական մասնիկների կառուցվածքը: Տեսաբանները վերլուծել են միայն շատ կոպիտ bootstrap մոդելներ, որոնք հաշվի են առնում միայն երկու կամ երեք տեսակի մասնիկների փոխհարաբերությունները, և թեև մի շարք դեպքերում ստացվել են հուսադրող որակական արդյունքներ, դրանք կատարելագործելու փորձերը անմիջապես բախվում են հսկայական դժվարությունների:
Bootstrap գաղափարը չի կարելի համարել ամենապարզ տարրերի խնդրի բավարար լուծում։ Շատ ավելի բեղմնավոր է ստացվել մասնիկները բազմակի փակ խմբերի մեջ միավորելու եղանակը, որոնցից յուրաքանչյուրի անդամները կարող են մեկնաբանվել որպես նույն մասնիկի տարբեր վիճակներ։ Այստեղ առաջնորդող սկզբունքը տարբեր մասնիկների հատկությունների սիմետրիաների բացահայտումն է:
Այս խմբային մոտեցումը, օգտագործելով խմբի տեսության լավ զարգացած մաթեմատիկական ապարատը, լիցքի իզոտոպային մուլտիպլիկների ֆորմալիզմի հետագա զարգացումն է։ Մեծ նշանակություն ունեցավ, այսպես կոչված, ունիտար սիմետրիայի հայտնաբերումը, որը հնարավորություն տվեց միավորել սովորական և տարօրինակ մասնիկների իզոտոպային բազմապատիկները մեկ օկտետների և դեկապլետի մեջ։ Սպինները հաշվի առնելով հնարավոր դարձավ մասնիկների էլ ավելի բարդ ընտանիքներ կառուցել. մեզոնների միատարր բազմապատկերներ՝ միավորված մի ընտանիքի մեջ, որը բաղկացած է 35 մասնիկներից 35 - պլիտ, և բարիոնների օկտետն ու դեկապլետը 56 տարրերից բաղկացած ընտանիքում 56 - պլիտ: Մասնիկների տաքսոնոմիայի հետագա զարգացումը կապված է քվարկների գաղափարի հետ:
Պարզվեց, որ առանձին ունիտար մուլտիպլետները լիովին մեկուսացված չեն միմյանցից, այլ կապված են սիմետրիայի խիստ կանոններով։ Եվ ամենազարմանալին այն էր, որ այս կանոնները կանխատեսում էին քվարկների կոտորակային էլեկտրական լիցքերով մասնիկների գոյությունը։ Այս մասնիկները, գիտության զարգացման ժամանակակից մակարդակում, իսկապես կարելի է համարել ամենատարրականը, քանի որ դրանցից կարող են կառուցվել բոլոր մյուս փոխազդող մասնիկները, երբեմն պարզ գումարումով, ինչպես ատոմային միջուկները պրոտոններից և նեյտրոններից, և երբեմն դրանք դիտարկելով որպես արդեն իսկ կառուցված մասնիկների գրգռված վիճակները, և միևնույն ժամանակ, քվարկներն իրենք չեն կարող կառուցվել այլ տարրական մասնիկներից: Այս առումով քվարկները էականորեն տարբերվում են բոլոր մյուս մասնիկներից, որոնց թվում, ինչպես արդեն նշվեց, անհնար է բացահայտել ավելի տարրական շինարարական տարրեր:
Քվարկները կարելի է համարել նյութի կազմակերպման հաջորդ, ավելի խորը, գերտարրական մակարդակը և զանգվածային թերության մեծության տեսանկյունից, այսինքն՝ պրոտոնների, մեզոնների և այլ ոչ այնքան տարրական առարկաների ներսում կուտակված խտությունը։
Քվարկների տեսության տեսանկյունից տարրական մասնիկների կառուցվածքային մակարդակը քվարկներից և անտիկվարկերից բաղկացած օբյեկտների տարածքն է և բնութագրվում է զանգվածային մեծ թերությամբ՝ կապված դրանց ցանկացած քայքայման և վիրտուալ տարանջատման հետ:
Միևնույն ժամանակ, թեև քվարկը այսօր հայտնի ամենապարզ մասնիկն է, այն ունի շատ բարդ հատկություններ։ Քվարկը տարբերվում է մեզ հայտնի բոլոր մասնիկներից ոչ միայն իր կոտորակային էլեկտրական լիցքով, այլև իր կոտորակային բարիոնային թվով։ Ի թիվս այլ տարրական մասնիկների, այն իր հատկություններով նման է մի տեսակ կենտավրոսի, այն և՛ մեզոն է, և՛ բարիոն։ Սկզբում ենթադրվում էր, որ քվարկն ունի երեք վիճակ, որոնցից երկուսը տարբերվում են միայն էլեկտրական լիցքի քանակով, իսկ երրորդ վիճակում քվարկը հայտնվում է տարօրինակ մասնիկի տեսքով։
Այնուամենայնիվ, հմայված հմայված մասնիկների ընտանիքների հայտնաբերումից հետո քվարկի երեք վիճակներին պետք է ավելացվեր չորրորդ հմայքը: Չիկագոյի մերձակայքում գտնվող Բատավիայում գտնվող աշխարհի ամենամեծ պրոտոնային արագացուցիչում նոր զարմանալի մասնիկ է հայտնաբերվել՝ մեզոնը։ Նրա զանգվածը զգալիորեն գերազանցում է նուկլեոնի զանգվածը, և նրա հատկություններն այնպիսին են, որ այն պետք է դիտարկել որպես քվարկ և հակաքվարկ, որոնք խրված են իրար։ Այս դեպքում պետք է ենթադրել, որ քվարկն ու անտիկվարկն ունեն ևս մեկ՝ հինգերորդ վիճակ։
Այս վիճակը բնութագրող քվանտային թիվը դեռևս չունի ընդհանուր ընդունված անուն, ամենից հաճախ այն կոչվում է քվարկի գեղեցկություն կամ համապատասխան անգլերեն տերմինը գեղեցկություն. Քվարկի ազատության հինգ աստիճանները սովորաբար կոչվում են նրա համը։ Բայց դրանք չեն սպառում քվարկի հատկությունների ցանկը: Փորձարարական տվյալների վերլուծությունը հանգեց այն եզրակացության, որ հինգ քվարկների համերից յուրաքանչյուրն ունի երեք գույն, այսինքն, հինգ քվարկ վիճակներից յուրաքանչյուրը բաժանված է ևս երեք անկախ վիճակների, որոնք բնութագրվում են որոշակի գույնի քվանտային թվի արժեքով:
Քվարկի գույնը փոխվում է, երբ նա արտանետում կամ կլանում է գլյուոն՝ միջանկյալ դաշտի քվանտ, որը սոսնձում է քվարկներն ու անտիկվարկները մեզոնների և բարիոնների մեջ։ Կարելի է ասել, որ գլյուոնային դաշտը գույնի դաշտ է, դրա քվանտային փոխանցման գույնը։ Գլյուոններ տերմինը գալիս է անգլերեն սոսինձ բառից: Ներկայումս գերտարրական քվարկ մասնիկների գաղափարը բառացիորեն թափանցում է էներգետիկ ֆիզիկա:
Նրանց օգնությամբ այնքան փորձնական տվյալներ են բացատրվում, որ ֆիզիկոսի համար ուղղակի անհնար է անել առանց այդ զարմանալի մասնիկների, ինչպես, օրինակ, քիմիկոսը չի կարող անել առանց ատոմների և մոլեկուլների։ Ֆիզիկոսների մեծամասնության կարծիքով, եթե քվարկները բնության մեջ որպես իրական առարկաներ գոյություն չունենան, ապա դա ինքնին ցնցող առեղծված կլիներ: Եվ միևնույն ժամանակ, քվարկները երբեք չեն նկատվել իրենց մաքուր տեսքով, թեև տեսության մեջ դրանց ներդրումից անցել է գրեթե երկու տասնամյակ:
Ազատ վիճակում քվարկներին կամ գլյուոններին հայտնաբերելու բազմաթիվ փորձերն անփոփոխ ավարտվում են անհաջողությամբ: Խիստ ասած, գլյուոններն ու քվարկները դեռևս մնում են, թեև հավանական, բայց դեռևս հիպոթետիկ առարկաներ։ Անուղղակի փորձերը մեզ համոզում են, որ քվարկներն ու գլյուոնները ֆիզիկական առարկաներ են, և ոչ միայն տարրական մասնիկների կառուցվածքի որոշ այլ անհասկանալի ասպեկտներ մեզ ծանոթ կորպուսուլյար լեզվով նկարագրելու հարմար ֆենոմենոլոգիական միջոց: Նախ, սրանք փորձեր են պրոտոնները նեյտրոնների մեջ զոնդավորելու վերաբերյալ՝ օգտագործելով շատ արագ էլեկտրոններ և նեյտրինոներ, երբ պատահական մասնիկը ցրվում և ետ է թռչում՝ բախվելով թիրախ մասնիկի ներսում գտնվող քվարկներից մեկին: Քվարկները հաշվի առնելով՝ ուժեղ փոխազդող գերտարրական մասնիկների ցանկը կկրճատվի երեք մասնիկի՝ քվարկ, հակաքվարկ և դրանք կապող գլյուոն։
Դրանց պետք է ավելացնել մոտ մեկ տասնյակ այլ տեսակների ամենապարզ մասնիկները, որոնց կառուցվածքը դեռ չի դրսևորվել փորձի մեջ. էլեկտրամագնիսական դաշտի քվանտը, տեսաբանների կողմից վստահորեն կանխատեսված ֆոտոնը, գրավիտոնը և լեպտոնների ընտանիքը: .
Եզրակացություն. Վերջին տարիների ընթացքում տարրական մասնիկների տեսության մեջ իրավիճակը զգալիորեն փոխվել է։ Հայտնաբերվել են թույլ չեզոք հոսանքներ, որոնք հանգեցնում են այնպիսի էֆեկտների, ինչպիսին է մյուոնային նեյտրինոների ցրումը էլեկտրոնների կողմից։ Հայտնաբերվել է տարրական մասնիկների մի ամբողջ խումբ, որի կյանքի ժամկետը հազար անգամ ավելի է, քան ռեզոնանսների կյանքը՝ սկսած J-մեզոնից։ Փաստորեն, այժմ անհրաժեշտ է այս մասնիկները ներառել համեմատաբար կայուն տարրական մասնիկների աղյուսակում։
Տարրական մասնիկների տեսության մեջ զգալի առաջընթաց է գրանցվել։ Թույլ և էլեկտրամագնիսական փոխազդեցությունների միասնական տեսությունը ստացել է ամուր փորձարարական հաստատում, թեև այն դեռևս չի կարող բացարձակ վստահելի համարվել։ Հադրոնների կառուցվածքի քվարկային մոդելը ավելի ու ավելի փորձնական հաստատում է ստանում։ Երկար տարիների լճացումից հետո մեծ առաջընթաց է գրանցվել ուժեղ փոխազդեցությունների տեսության մեջ, որոնք այժմ համարվում են ինտերկվարկային փոխազդեցություններ։
Շատ հավանական է, որ իսկապես տարրական մասնիկները, որոնք այլևս անբաժանելի չեն, լեպտոններ և քվարկներ են: Հադրոնների ճնշող մեծամասնությունը կառուցված է քվարկներից։ Չորս գունավոր քվարկների և չորս լեպտոնների մոդելը թույլ է տալիս ընդհանուր առմամբ հասկանալ նյութի կառուցվածքը: Գիտնականները մոտեցել են նոր խնդրի՝ տարրական մասնիկների կառուցվածքի խնդրի լուծմանը։ Անշարժ թիրախը բարձր էներգիայի պրոտոններով ռմբակոծելիս հայտնաբերվեցին գերծանր չեզոք մեզոններ, որոնք կոչվում են ապսիլոններ, մոտ 9,4 ԳեՎ զանգվածով: Հայտնաբերվել են նմանատիպ զանգվածներով այս մեզոնների երեք մոդիֆիկացիաներ։
Քվարկային մոդելի շրջանակում ապսիլոններ ներառելու համար պետք է ենթադրել, որ կան քվարկներ ավելի զանգվածային, քան c-քվարկը։ Քվարկ-լեպտոն համաչափությունը պահպանելու համար անհրաժեշտ է երկու նոր քվարկների ներմուծում, որոնք համապատասխանում են -լեպտոն, -նեյտրինո զույգին։ Այս քվարկներն արդեն ստացել են «top top» անվանումը անգլերենով և «bottom bottom»: Այսպիսով, բախվող մասնիկների էներգիայի աճով հայտնաբերվում է նոր, ավելի ծանր և ծանր մասնիկների ծնունդ:
Սա բարդացնում է տարրական մասնիկների աշխարհի առանց այն էլ բարդ պատկերը։ Նոր խնդիրներ են ի հայտ գալիս, թեև շատ հին խնդիրներ մնում են չլուծված։ Հավանաբար, գլխավոր չլուծված խնդիրը պետք է համարել քվարկների խնդիրը՝ արդյոք նրանք կարող են ազատ լինել, թե՞ նրանց գրավումը հադրոնների ներսում բացարձակ է։ Եթե քվարկները սկզբունքորեն չեն կարող մեկուսացվել և հայտնաբերել ազատ վիճակում, ապա ինչպե՞ս կարելի է համոզվել, որ դրանք անկասկած գոյություն ունեն W, W- և W0 միջանկյալ վեկտորային բոզոնների առկայության մասին, որոնք այնքան անհրաժեշտ են վավերականության մեջ վստահության համար: թույլ և էլեկտրամագնիսական փոխազդեցությունների միասնական տեսությունը կմնա փորձնականորեն չապացուցված:
Կասկած չկա, որ տարրական մասնիկների կառուցվածքի պարզաբանումը նույնքան կարևոր քայլ կլինի, որքան ատոմի և միջուկի կառուցվածքի հայտնաբերումը։
Աշխատանքի ավարտ -
Այս թեման պատկանում է բաժնին.
Աշխարհի ֆիզիկական պատկերի ձևավորումը Գալիլեոյից մինչև Էյնշտեյն
Այս տեսակի ամփոփ գիտելիքի գործառական նշանակությունը երեւում է գիտելիքի սինթեզի, բնագիտության տարբեր ճյուղերի կապի ապահովման մեջ։ Միևնույն ժամանակ, կան անհամապատասխանություններ՝ հասկանալու, թե ինչու է անհրաժեշտ սինթեզը տեղ..
Եթե Ձեզ անհրաժեշտ է լրացուցիչ նյութ այս թեմայի վերաբերյալ, կամ չեք գտել այն, ինչ փնտրում էիք, խորհուրդ ենք տալիս օգտագործել որոնումը մեր աշխատանքների տվյալների բազայում.
Ի՞նչ ենք անելու ստացված նյութի հետ.
Եթե այս նյութը օգտակար էր ձեզ համար, կարող եք այն պահել ձեր էջում սոցիալական ցանցերում.
Տարրականկոչվում են մասնիկներ, որոնք նախկինում «անբաժանելի» ատոմի մաս են կազմում։ Առաջինը հայտնաբերվեցին էլեկտրոնը, պրոտոնը, նեյտրոնը և ֆոտոնը՝ էլեկտրամագնիսական դաշտի քվանտը: Մեկից
Երեքից նյութը կառուցվել է, և ֆոտոնն իրականացրել է նրանց միջև փոխազդեցությունը։ Նրանք կարծում էին, որ դրանք այլևս հնարավոր չէ տարրալուծվել և, հետևաբար, տիեզերքի «առաջնային շինանյութերն» էին։ Հետո պարզվեց, որ այս տարրական մասնիկները ներքին կառուցվածք ունեն և կարող են փոխակերպվել միմյանց։ Երկրորդ համաշխարհային պատերազմից հետո հզոր տեխնոլոգիայի շնորհիվ հայտնաբերվեցին շատ ավելի շատ մասնիկներ, որոնք պնդում են, որ «տարրական» են։ Յուրաքանչյուր մասնիկ, բացի ֆոտոնից, ուներ նաև հակամասնիկ։ Այժմ կան ավելի քան երեք հարյուր տարրական մասնիկներ։ Դրանք ներառում են այն մասնիկները, որոնք արտադրվում են հզոր ցիկլոտրոնների, սինքրոտրոնների և այլ արագացուցիչների միջոցով: Կան տարրական մասնիկներ, որոնք առաջանում են, երբ տիեզերական ճառագայթներն անցնում են մթնոլորտով, դրանք գոյություն ունեն վայրկյանի մի քանի միլիոներորդական մասը, հետո քայքայվում են, փոխվում, վերածվում այլ տարրական մասնիկների կամ էներգիա են արձակում ճառագայթման տեսքով։
Ժամանակակից գիտությունը բացահայտել է միասնությունը ամենախոր մակարդակում. դիտելի նյութը բաղկացած է ֆոտոններից, լեպտոններից (էլեկտրոններ, մյուոններ, նեյտրինոներ) և քվարկներից։ Ֆոտոնների կողմից իրականացվող էլեկտրամագնիսական փոխազդեցություններից բացի, կան ուժեղ միջուկային փոխազդեցություններ, որոնք քվարկները կապում են բարիոնների (պրոտոններ, նեյտրոններ և այլն) և մեզոնների։ Թույլ միջուկային փոխազդեցությունները, օրինակ, պատասխանատու են նեյտրոնների քայքայման համար: Դրանք բոլորը նկարագրված են մեկ ոչ գծային տեսությամբ, որն ընդհանրացնում է Մաքսվելի հավասարումները։ Նման ընդհանրացում է արվել 1954 թվականին Ք.Յանգի և Ռ.Միլսի կողմից, իսկ մյուս ընդհանրացումները կոչվում են նաև Յանգ-Միլսի տեսություն։ Նախկինում նմանատիպ տեսություններ էին առաջ քաշել Գ.Միեն և Մ.Բորնը, Ա.Էյնշտեյնը և Յա. Թեև տարրական մասնիկների խնդիրը կապված է հենց գիտության հիմքերի հետ, սակայն դրանց ուսումնասիրությունն իրականացվում է ֆիզիկայի այլ ոլորտներից որոշ մեկուսացված վիճակում։
Տարրական մասնիկների հիմնական բնութագրերն են զանգվածը, էլեկտրական լիցքը, սպինը, կյանքի միջին տևողությունը, մագնիսական պահը, տարածական հավասարությունը, բարիոնային լիցքը և քվանտային թվերը։
Տարրական մասնիկների զանգված -այն հանգիստ զանգված է, քանի որ այն կախված չէ շարժման վիճակից։ Այն որոշվում է էլեկտրոնի մնացած զանգվածի նկատմամբ մե, մնացած զանգվածներից ամենափոքրը։ Նեյտրոնը և պրոտոնը գրեթե 2000 անգամ ավելի ծանր են, քան էլեկտրոնը: Բայց կան նաև շատ ծանր մասնիկներ, օրինակ՝ Z-մասնիկներ, որոնք արտադրվում են արագացուցիչներում, հանգստի զանգվածով 2,000,000: այսինքն.Ֆոտոններն ընդհանրապես հանգիստ զանգված չունեն։ Կախված իրենց զանգվածից՝ մասնիկները բաժանվում են լեպտոնների (էլեկտրոն և նեյտրինո); մեզոններ (1-ից 1000 զանգվածով տ ե);բարիոններ (1000-ից ավելի զանգվածով տ ե).Բարիոնները ներառում են պրոտոններ, նեյտրոններ, հիպերոններ և այլն:
Էլեկտրական լիցքավորումզրոյից փոխվում է «+» կամ «-»: Յուրաքանչյուր մասնիկ, բացի ֆոտոնից, նեյտրինոյից և երկու մեզոններից, համապատասխանում է հակառակ լիցք ունեցող մասնիկի կամ հակամասնիկի։ 1963 թ
առաջ քաշվեց վարկած կոտորակային լիցք ունեցող մասնիկների՝ քվարկների գոյության մասին։
Պտտել -տարրական մասնիկների ամենակարևոր բնութագրիչներից մեկը: Այն որոշվում է մասնիկի սեփական անկյունային իմպուլսով։ Ֆոտոնի սպինը 1 է; սա նշանակում է, որ մասնիկը կստանա նույն ձևը 360° լրիվ պտույտից հետո: 1/2 պտույտ ունեցող մասնիկը կստանա իր նախկին ձևը կրկնակի մեծ պտույտով, այսինքն՝ 720°: Պրոտոնի, նեյտրոնի և էլեկտրոնի սպինը 1/2 է։ Կան մասնիկներ՝ պտտվող 3/2, 5/2 և այլն։ Զրոին հավասար պտույտ ունեցող մասնիկը պտտման ցանկացած անկյան դեպքում նույն տեսքն ունի: Կախված պտույտի արժեքից, բոլոր մասնիկները բաժանվում են երկու խմբի.
ֆերմիոններ (անունը տրված է Էնրիկո Ֆերմիի պատվին) - կես ամբողջ թվով (1/2, 3/3, ...) պտույտներով։ Ֆերմիոնները կազմում են նյութը և, իր հերթին, բաժանվում են երկու դասի՝ լեպտոնների (հունարենից. լեպտոս -լույս) և քվարկներ։ Քվարկները պրոտոնների, նեյտրոնների և նմանատիպ այլ մասնիկների մի մասն են, որոնք միասին կոչվում են հադրոններ (հունարենից. ադրոս- ուժեղ): Լիցքավորված լեպտոնները, ինչպես էլեկտրոնները, կարող են պտտվել միջուկների շուրջ՝ առաջացնելով ատոմներ։ Լեպտոնները, որոնք լիցք չունեն, կարող են, ինչպես նեյտրինոն, անցնել ամբողջ Երկրով` առանց որևէ բանի հետ փոխազդելու: Յուրաքանչյուր մասնիկ ունի նաև հակամասնիկ, որը տարբերվում է միայն լիցքավորմամբ.
բոզոնները (քվանտային վիճակագրության ստեղծողներից մեկի՝ հնդիկ գիտնական Շատյենդրանաթ Բոզեի անունով) մասնիկներ են՝ ամբողջ թվով սպիններով (0, 1, 2), բոզոնները կրում են փոխազդեցություններ։
Մասնիկների միջև գոյություն ունի փոխազդեցության չորս տեսակ, որոնցից յուրաքանչյուրը կրում է բոզոնների իր տեսակը՝ ֆոտոն, լույսի քվանտ՝ էլեկտրամագնիսական փոխազդեցություն, գրավիտոն՝ գրավիտացիոն ուժեր, որոնք գործում են զանգված ունեցող մարմինների միջև։ Ութ գլյուոններ կրում են ուժեղ միջուկային ուժեր, որոնք կապում են քվարկներին։ Միջանկյալ վեկտորային բոզոնները կրում են թույլ փոխազդեցություններ, որոնք պատասխանատու են որոշ մասնիկների քայքայման համար: Ենթադրվում է, որ բնության բոլոր ուժերը իջնում են այս չորս փոխազդեցություններին: Մեր դարի ամենավառ ձեռքբերումներից մեկն այն ապացույցն էր, որ շատ բարձր ջերմաստիճանների (կամ էներգիաների) դեպքում բոլոր չորս փոխազդեցությունները միաձուլվում են մեկի մեջ:
100 ԳէՎ (10 9 էՎ) էներգիայի դեպքում էլեկտրամագնիսական և թույլ փոխազդեցությունները համակցված են։ Այս էներգիան համապատասխանում է Տիեզերքի ջերմաստիճանին Մեծ պայթյունից 10 -10 վրկ հետո և 4 տրիլիոն անգամ բարձր է սենյակային ջերմաստիճանից։ Այս հայտնագործությունը թույլ տվեց ենթադրել, որ 10 15 ԳեՎ կարգի էներգիայի դեպքում հնարավոր է հասնել նրանց հետ ուժեղ փոխազդեցությունների միավորմանը, ինչպես ասվում է Մեծ միասնական տեսություններում (GUT) և 10 19 ԳեՎ էներգիայով։ , գրավիտացիոն փոխազդեցությունը նույնպես կմիանա GUT փոխազդեցություններին՝ «ձևավորելով» FA (Ամեն ինչի տեսությունը):
Արագացուցիչներ, որոնց վրա կարելի է ձեռք բերել նման էներգիաներ և այդ տեսությունները կարող են փորձարկվել, դեռ հասանելի չեն և չեն սպասվում, ուստի
փնտրում են Տիեզերք՝ գտնելու նրանում հնարավոր սահմանափակումներ հսկայական քանակությամբ տարրական մասնիկների համար: Վերջին երեսուն տարում սերտ կապ կա մասնիկների ֆիզիկայի և տիեզերագիտության միջև: Աստղաֆիզիկական տվյալների ամբողջությունը կարելի է համարել որպես «փորձարարական նյութ», որը կուտակվել է Տիեզերքի աշխատանքի արդյունքում՝ հսկա մասնիկների արագացուցիչ: Մենք կարող ենք գործ ունենալ միայն տեղի ունեցած և շարունակվող գործընթացների անուղղակի հետևանքների հետ, որոնց ազդեցությունը նյութի էվոլյուցիայի վրա միջինացված է ամբողջ Տիեզերքում:
Ի թիվս լեպտոններԱմենահայտնին էլեկտրոնն է, հավանաբար, այն բաղկացած չէ այլ մասնիկներից, այսինքն՝ տարրական է։ Մեկ այլ լեպտոն - նեյտրինո.Սա Տիեզերքի ամենաառատ լեպտոնն է և միևնույն ժամանակ ամենաանորսալին: Նեյտրինոները չեն մասնակցում ոչ ուժեղ, ոչ էլ էլեկտրամագնիսական փոխազդեցություններին: Կանխատեսումից հետո նեյտրինոն հայտնաբերվեց միայն 30 տարի անց արագացուցիչների մոտ: Գոյություն ունեն նեյտրինոների երեք տեսակ՝ էլեկտրոն, մյուոն և տաու նեյտրինո։ Մյուոն- նաև բնության մեջ լայնորեն տարածված լեպտոն: Այն հայտնաբերվել է տիեզերական ճառագայթներում 1936 թվականին; այն անկայուն մասնիկ է, բայց մյուս առումներով նման է էլեկտրոնի։ Երկրորդի երկու միլիոներորդականում այն քայքայվում է էլեկտրոնի և երկու նեյտրինոյի: Տիեզերական ֆոնային ճառագայթման մեծ մասը բաղկացած է մյուոններից։ 70-ականների վերջին։ հայտնաբերվել է երրորդ լիցքավորված լեպտոն (բացառությամբ էլեկտրոնի և մյուոնի) - տաու լեպտոն.Այն իրեն շատ նման է պահում իր զարմիկներին, բայց 3500 անգամ ավելի ծանր է, քան էլեկտրոնը: Յուրաքանչյուր լեպտոն ունի նաև հակամասնիկ, այսինքն. դրանք ընդհանուր առմամբ 12-ն են։
ՀադրոնովըԴրանք շատ են, հարյուրավոր։ Հետեւաբար, դրանք հաճախ համարվում են ոչ թե որպես տարրական մասնիկներ, այլ որպես ուրիշներից կազմված։ Նրանք էլեկտրական լիցքավորված են և չեզոք: Բոլոր հադրոնները մասնակցում են ուժեղ, թույլ և գրավիտացիոն փոխազդեցություններին: Դրանցից ամենահայտնին են պրոտոնԵվ նեյտրոն.Մնացածները շատ կարճ են ապրում, քայքայվում են 10 -6 վայրկյանում թույլ փոխազդեցության պատճառով կամ 10 -23 վայրկյանում ուժեղ փոխազդեցության պատճառով: Հադրոնները դասակարգվել են ըստ զանգվածի, լիցքի և սպինի։ Դրան օգնեց քվարկների կամ հադրոնները կազմող մասնիկների վարկածը։
ՔվարկներԱյդ նպատակով նրանք կարող են միավորվել եռյակներով՝ կազմելով բարիոններ կամ զույգերով՝ քվարկ-անտիկվարկ, կազմելով մեզոններ (միջանկյալ մասնիկներ)։ Քվարկներն ունեն էլեկտրոնի լիցքի 1/3 կամ 2/3 լիցք։ Այնուհետև համակցությամբ նրանք կտան 0 կամ 1: Բոլոր քվարկներն ունեն պտույտ, որը հավասար է 1/2-ի, այսինքն. պատկանում են ֆերմիոններին։ Ենթադրվում է, որ դրանք կապված են ուժեղ փոխազդեցության միջոցով, բայց նրանք նաև մասնակցում են թույլ փոխազդեցությանը: Ուժեղ փոխազդեցության առանձնահատկությունները բնութագրվում են տեսակներով («բուրմունքներ») - «վերին», «ներքև», «տարօրինակ»: Բայց թույլ փոխազդեցությունը կարող է փոխել քվարկի «համը»: Օրինակ, նեյտրոնի քայքայման ժամանակ «ներքև» քվարկներից մեկը դառնում է «վերև», և ավելցուկային լիցքը տանում է ստացված էլեկտրոնը: Այսպիսով, ուժեղ փոխազդեցությունը չի կարող փոխել «համը», և առանց քվարկի «համը» փոխելու, հադրոնի քայքայումն անհնար է:
Նոր հադրոնը, որը կոչվում է -մասնիկ,հայտնաբերվել է արագացուցիչներում (1974)։ Հետևաբար, քվարկների տեսության համաձայն, ներմուծվեց մեկ այլ հատկանիշ՝ չորրորդ «համը», և այսպես հայտնվեց «հմայքը» քվարկը։ Այսպիսով, -մասնիկը ենթադրաբար մեզոն է, որը բաղկացած է c-քվարկից և c-anticuark-ից: Այժմ շատ «հմայված» մասնիկներ արդեն հայտնաբերվել են, և վերջ
դրանք ծանր են. Իսկ 1977 թվականին հայտնվեց -մեզոնը, և ամբողջ պատմությունը կրկնվեց, հինգերորդ բույրը կոչվեց «սիրուն»: Այսօր այսպես է զարգանում ատոմիզմը։ Այժմ ենթադրվում է, որ կան 12 քվարկներ՝ հիմնարար մասնիկներ, և նույնքան հակամասնիկներ: Վեց մասնիկները քվարկներ են՝ «վերև», «ներքև», «հմայված», «տարօրինակ», «ճշմարիտ», «սիրուն» էկզոտիկ անուններով: Դրանք կարգի և գեղեցկության ձգտող տեսության արդյունք են, և ամեն ինչ բաց է, բացի «ճշմարիտից»: Մնացած վեցը լեպտոններ են՝ էլեկտրոն, մյուոն, -մասնիկ և դրանց համապատասխան նեյտրինոները (էլեկտրոն, մյուոն, նեյտրինո):
Այս 12 մասնիկները, կամ վեցից երկուսը, խմբավորված են երեք սերունդների, որոնցից յուրաքանչյուրը բաղկացած է չորս անդամից։ Առաջին սերնդում՝ «վերին» և «ներքև» քվարկներ, էլեկտրոն և էլեկտրոնային նեյտրինո, երկրորդում՝ «հմայք» և «տարօրինակ» քվարկներ, մյուոն և մյուոն նեյտրինո, երրորդում՝ «ճշմարիտ» և «հմայիչ» քվարկներ և -մասնիկներն իր նեյտրինով: Ամբողջ սովորական նյութը բաղկացած է առաջին սերնդի մասնիկներից։ Պրոտոնը, օրինակ, բաղկացած է երկու «վերև» քվարկներից և մեկ «ներքև», նեյտրոնից՝ երկու «ներքև» և մեկ «վերև»: Յուրաքանչյուր ատոմ բաղկացած է ծանր միջուկից (սերտորեն կապված պրոտոններ և նեյտրոններ), որը շրջապատված է էլեկտրոնային ամպով։
Բայց ինչո՞ւ կան մասնիկների այլ սերունդներ և դեռ քանի՞սը կարող են լինել: Ըստ ճապոնացի ֆիզիկոսներ Մ.Կոբայաշիի և Տ.Մասկավայի՝ նյութի և հականյութի միջև անհամաչափությունը պահանջում է երեք սերունդ։ Եթե սերունդների թիվը սահմանափակ չէ, քվարկներն ու լեպտոնները արդյո՞ք բնության հիմնական «շինանյութերն» են և որքանո՞վ են դրանք հիմնարար: Տարբեր արագացուցիչներից ստացված վերջին տվյալները հուշում են, որ սերունդների թիվը չի կարող հինգից ավելի լինել, քանի որ նեյտրինոների ընդհանուր թիվը չի գերազանցում այս թիվը։ Այս հարցերի պատասխանները որոնվում են ժամանակակից տիեզերագիտության մեջ, առաջնային նուկլեոսինթեզի մոդելներում, որոնք առաջացրել են որոշակի մասնիկներ, որոնցից մի քանիսը կարող են որոշվել Տիեզերքի այս կամ այն տարրի առատությամբ: Այս ուսումնասիրությունները մարդուն հնարավորություն են տալիս շոշափել տիեզերքի առեղծվածը, գտնել այն «աղյուսները», որոնցից կառուցված է աշխարհում ամեն ինչ, և դրանց հետևում թաքնված են նոր տեխնոլոգիաներ։
Ինքնաթեստ և վերանայման հարցեր
1. Ո՞ր մասնիկներից է կազմված ատոմի միջուկը, որքա՞ն են նրա չափերը: Ինչպե՞ս սա հաստատվեց:
2. Բացատրե՛ք տարրական մասնիկ հասկացությունը, ինչպես են տարրական մասնիկները դասակարգվում և ինչպես են ուսումնասիրվում: Ի՞նչ են «հակմասնիկները»: Ի՞նչ է քվարկի վարկածը: Ի՞նչ խնդիրներ կան տարրական մասնիկների տեսության մեջ:
3. Ո՞րն է դիսկրետության և շարունակականության միասնությունը: Նկարագրեք «առաջնային օբյեկտների» որոնման խնդիրը և ատոմիզմ հասկացությունը: Ի՞նչ են «քվազիմասնիկները»:
4. Որո՞նք են միկրոաշխարհի առանձնահատկությունները մեգա- և մակրոաշխարհի ուսումնասիրության համեմատ: Բացատրեք համապատասխանության և փոխլրացման սկզբունքները:
5. Բացատրի՛ր անորոշության սկզբունքը, դետերմինիզմ և ինդետերմինիզմ հասկացությունները։ Ինչպե՞ս են փոխվել պատահականի և բնականի մասին պատկերացումները: Բացատրեք սարքի դերը քվանտային մեխանիկայում:
6. Ինչպե՞ս են առաջացել պատճառականության մասին գաղափարները քվանտային մեխանիկայում: Ինչո՞ւ է միկրո մակարդակում սահմանափակող ազդեցությունը իմաստալից որպես բնության հիմնարար օրենք:
7. Ո՞ր պարամետրերն են բնութագրում միկրոմասնիկի վիճակը: Ինչպե՞ս է իրականացվում ալիքային և կորպուսային հատկությունների սինթեզը: Ո՞րն է տարբերությունը դասական և քվանտային մեխանիկայում վիճակի նկարագրության մեջ:
8. Ո՞ր հավասարումն է նկարագրում շարժումը միկրոտիեզերքում և համապատասխանում է Նյուտոնի երկրորդ օրենքին: Ի՞նչ նշանակություն ունեն դրանում ներառված քանակությունները։
9. Ի՞նչ մոդելներ են նկարագրում ատոմային միջուկների կառուցվածքը և հատկությունները: Ինչու՞ ծանր տարրերն ինքնաբերաբար չեն քայքայվում թեթևների: Ի՞նչ տրոհման ռեակցիաներ են հնարավոր և ի՞նչ պայմաններ են անհրաժեշտ դրա համար:
10. Բացատրի՛ր, թե ինչպես է որոշվում ատոմային միջուկների կայունությունը: Ինչ է պատահել
«Զանգվածային արատ» և ինչպե՞ս են ռեակցիաները տեղի ունենում աստղերի ինտերիերում:
ՆԱՏԵՐԻ ԿԱՌՈՒՑՎԱԾՔԻ ՀԱՍԿԱՑՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐԸ (ՄԻԿՐՈԱՇԽԱՐՀԻՑ ՄԱԿՐԱՇԽԱՐՀ)
Պ.Ս.Իսաև
Որոշ խնդիրներ մասնիկների ֆիզիկայում
բարձր էներգիայի ոլորտում
20-րդ դարի երկրորդ կեսին տարրական մասնիկների ֆիզիկան այսպիսի հսկա քայլ արեց առաջ, այնպիսի ահռելի արագությամբ մտավ նոր երևույթների և օրինաչափությունների դաշտ, ներմուծեց այնքան նոր հասկացություններ, շատ առումներով, սակայն, առանց ճեղքվելու։ 20-րդ դարում մշակված քվանտային մեխանիկական հասկացություններից, որ եկել է ժամանակը նայելու շուրջը, հասկանալու կես դար անցած ճանապարհը և պատասխանել մի շարք հիմնարար հարցերի՝ անցած ճանապարհը միակն էր: մեկը? Ինչու՞ բնության կողմից գիտնականներին առաջադրված մի շարք կարևոր խնդիրներ չլուծվեցին: Արդյո՞ք տարրական մասնիկների ֆիզիկան իր անզգույշ արագընթաց (և հետևաբար ոչ միշտ պատշաճ կերպով հիմնավորված) առաջընթացի արդյունքում հայտնվե՞լ է գաղափարական փակուղում։
Նոբելյան մրցանակի դափնեկիր Մաքս Բորնը իր «Ֆիզիկան իմ սերնդի կյանքում» գրքի գերմանական հրատարակության նախաբանում գրել է. գիտությունը տալիս է աշխարհի օբյեկտիվ գիտելիք, որը ենթարկվում է դետերմինիստական օրենքներին։ Ինձ այն ժամանակ թվաց, որ գիտական մեթոդը գերադասելի է աշխարհի պատկերը կազմելու այլ, ավելի սուբյեկտիվ եղանակներից՝ փիլիսոփայությունից, պոեզիայից, կրոնից։ Ես նույնիսկ կարծում էի, որ գիտության հստակ և միանշանակ լեզուն պետք է քայլ լինի մարդկանց միջև ավելի լավ փոխըմբռնման համար:
1951 թվականին ես այլևս ոչ մի բանի չէի հավատում։ Այժմ առարկայի և սուբյեկտի միջև սահմանն այլևս պարզ չէր թվում ինձ. դետերմինիստական օրենքներն իրենց տեղը զիջեցին վիճակագրականին. և թեև իր ֆիզիկայի բնագավառում
բոլոր երկրներից միմյանց լավ էին հասկանում, նրանք ոչինչ չարեցին ժողովուրդների ավելի լավ փոխըմբռնման համար, այլ ընդհակառակը, միայն օգնեցին հորինել և օգտագործել ոչնչացման ամենասարսափելի զենքերը:
Այժմ ես դիտում եմ իմ նախկին հավատը մարդկային մտքի և գործողությունների այլ ձևերի նկատմամբ գիտության գերազանցության նկատմամբ որպես ինքնախաբեություն, որը բխում է ֆիզիկական մտածողության հստակության և ոչ թե մետաֆիզիկական ենթադրությունների անորոշության համար երիտասարդության բնորոշ հիացմունքից»:
Այս տողերի գրվելուց անցել է ավելի քան քառասուն տարի, այնուամենայնիվ, կարծում եմ, որ Բորնի տեսակետը գիտական գիտելիքների վերաբերյալ այսօր չի կորցրել իր արդիականությունը, և ինձ համար, նախևառաջ, գուցե այն պատճառով, որ ես արդեն անցել եմ «հիացմունքի» տարիքը. ֆիզիկական մտածողության հստակության համար» և անցավ աշխարհի փիլիսոփայական, բանաստեղծական, կրոնական պատկերի մասին մտածող մարդկանց կատեգորիա:
Ժամանակակից մասնիկների ֆիզիկայի խնդիրներին իմաստ ունի նայել ավելի ընդհանուր գիտամեթոդական, գիտափիլիսոփայական, և ոչ միայն զուտ գիտական դիրքերից՝ առանց ապացույցների դիմելու խիստ մաթեմատիկայի։
Տարրական մասնիկների ֆիզիկայի ներկա վիճակը տարբեր փորձագետների կողմից տարբեր կերպ է գնահատվում: Այն սովորաբար գնահատվում է որպես մեծ հաջողություն։ Եվ դա ճիշտ է: Սակայն մեծ համոզմամբ այն կարելի է գնահատել որպես ճգնաժամ, քանի որ ֆինանսական, գիտական և մեթոդական դժվարությունները և ստանդարտ մոդելի դժվարությունները հանգեցնում են երկարատև լճացման։
1993-ի վերջին ԱՄՆ Կոնգրեսը որոշեց դադարեցնել SSC-ի կառուցման ֆինանսավորումը` համեմատաբար փոքր գումար հատկացնելով նախագիծը «դադարեցնելու» համար։ 2000-ից ավելի գիտնականներ, ինժեներներ և շինարարներ մնացին անգործության: Սա գիտական և մարդկային ողբերգություն է։ Եթե ԽՍՀՄ-ը չփլուզվեր որպես մեծ տերություն, ապա մինչև 1999 թվականը ԱՄՆ-ում կկառուցվեր 2x20 TeV պրոտոնային էներգիայով գերհաղորդիչ գերբախիչ (SSC) (գոնե մրցակցության նկատառումներով) և SSC տնօրեն պրոֆ. . Schwitters-ը աշխարհի գիտնականներին՝ մասնակցելու 1999 թվականին Դալլասում կայանալիք գիտաժողովին, որը նվիրված է SSC-ում ստացված առաջին գիտական արդյունքներին, կմնա ուժի մեջ:
Յուրաքանչյուր փորձի մեջ մեծ թվով մարդկանց (երբեմն հարյուրից ավելի հետազոտողների) մասնակցությամբ հզոր արագացուցիչների, հսկայական փորձարարական կայանքների ստեղծման հետ կապված «նյութերի խորքերը» առաջխաղացումը դարձել է շատ թանկ ձեռնարկ:
Գիտությունները, ինչպիսիք են մասնիկների ֆիզիկան կամ տիեզերագիտությունը, գիտություններ են, որոնց կիրառական նշանակությունը կարծես թե այնքան էլ նկատելի չէ մեր ժամանակներում (թեև անհերքելի է, որ հիմնարար
Ֆարադեյի և Մաքսվելի հայտնագործությունները գալիք դարերի ընթացքում վճարեցին հիմնական գիտության ծախսերը): «...Գիտության ժամանակակից զարգացումը տեղի է ունենում մի հասարակությունում, որի ռացիոնալիզմի հիմնական հայեցակարգը հետևում է գործիքակալության վարդապետությանը. ճշմարտությունն ավելի քիչ է գնահատվում, քան օգտակարությունը...»: Արդյո՞ք այս դոկտրինան բացատրում է այն փաստը, որ կիրառական հետազոտությունները Միացյալ Նահանգներում այժմ ավելի ու ավելի շատ ֆինանսական աջակցություն են ստանում հիմնարար հետազոտությունների համեմատ:
Տարրական մասնիկների ֆիզիկայի ոլորտում հիմնարար հետազոտությունների ճգնաժամի զարգացման մեջ էական դեր կարող է խաղալ ռեդուկտիվիզմի սկզբունքի վերաբերյալ տեսակետների փոփոխությունը, ըստ որի բնական բոլոր երևույթները կարող են կրճատվել մի քանի տարրական, առաջնային օրենքների և դրանք, զուտ դեդուկցիայի, Տիեզերքի կառուցվածքի և զարգացման և, հավանաբար, Երկրի վրա կյանքի զարգացման միջոցով: Գիտության ռեդուկցիոնիստական տեսակետը մասնիկների ֆիզիկային տվել է «ամենակարևոր», «հիմնարար» գիտության կարգավիճակ բոլոր մյուս հիմնարար գիտությունների շարքում: Քսաներորդ դարի վերջին քառորդում։ Սկսվում է տիրել այլ տեսակետ. գիտության յուրաքանչյուր մակարդակ, յուրաքանչյուր գիտություն (ֆիզիկա, քիմիա, կենսաբանություն և այլն) ունի իր հիմնարար օրենքները, որոնք չեն կարող կրճատվել մինչև մի քանի տարրական, առաջնային:
Շվեբերը գրում է, որ Էյնշտեյնը պաշտպանում էր համընդհանուր միասնությունը, որը կապված էր ռեդուկցիոնիստական տեսության արմատական ձևի հետ: 1918 թվականին Էյնշտեյնն ասաց. «Ֆիզիկայի ամենաբարձր փորձությունը կլինի այն համընդհանուր տարրական օրենքների ձեռքբերումը, որոնցից տիեզերքը կարող է կառուցվել մաքուր դեդուկտացիայի միջոցով»։ Մասնավորապես, Մեծ պայթյունի հիպոթեզը Էյնշտեյնի ռեդուկցիոնիզմի տեսության իրականացումն է իր առավել կատարելագործված տեսքով: Ըստ Շվեբերի՝ համընդհանուր միասնությունը և կրճատումը երկու սկզբունքներն են, որոնք գերակշռել են հիմնարար տեսական ֆիզիկայում քսաներորդ դարում։ Մեկը բնութագրում էր բոլոր ֆիզիկական երևույթների միասնական նկարագրություն տրամադրելու հույսը, մյուսը ձգտում էր նվազեցնել հիմնարար օրենքները ձևակերպելու համար անհրաժեշտ անկախ հասկացությունների թիվը: Ֆիզիկական գիտությունների և մոլեկուլային կենսաբանության հսկայական հաջողությունները հաստատեցին այս տեսակետը։ Այնուամենայնիվ, շուտով ակնհայտ դարձավ, որ երևույթների նկարագրությունը, օրինակ, խտացված նյութի ֆիզիկայում, չի պահանջում փոքր հեռավորությունների (շատ բարձր էներգիաների դեպքում) տարրական մասնիկների փոխազդեցության օրենքների իմացություն: Ֆիզիկայի երկու ճյուղերը՝ մասնիկների ֆիզիկան և խտացված նյութի ֆիզիկան, ինչ-որ իմաստով դառնում են «առանձնացված», օրինակ՝ այն իմաստով, որ գոյությունը
Տարրական մասնիկների ֆիզիկայում t-քվարկը կամ որևէ նոր ծանր մասնիկ չի ազդել ֆիզիկայի մեկ այլ ճյուղի երևույթների նկարագրության վրա։
1972 թվականին Ֆիլիպ Անդերսոնը՝ խտացված նյութի հայտնի ֆիզիկոս, վիճարկեց ռեդուկցիոնիզմի արմատական տեսությունը։ Նա հայտարարեց. «...ռեդուկցիոնիզմի վարկածը ոչ այլ ինչ է նշանակում, քան «կոնստրուկցիոնիզմ». բոլոր բնական երևույթները պարզ հիմնարար օրենքների հասցնելու ունակությունը չի նշանակում այդ օրենքների հիման վրա Տիեզերքը վերակառուցելու կարողություն: Իրականում, որքան շատ մասնիկների ֆիզիկան մեզ պատմում է հիմնարար օրենքների էության մասին, այնքան դրանք ավելի քիչ են առնչվում մնացած գիտության իրական խնդիրներին, և նույնիսկ ավելի քիչ՝ բուն հասարակությանը: Կոնստրուկցիոնիստական վարկածը քանդվում է, երբ շփվում է մասշտաբի և բարդության զույգ դժվարությունների հետ...»: Անդերսոնը հավատում է լրացուցիչ օրենքների գոյությանը, որոնք ոչ պակաս հիմնարար են, քան մասնիկների ֆիզիկայում: Նյութի ուսումնասիրությունն իր բարդության յուրաքանչյուր մակարդակով, ըստ Անդերսոնի, նույնքան հիմնարար է, որքան մասնիկների ֆիզիկայում:
Տարրական մասնիկների ֆիզիկայում ճգնաժամի առաջացման մեջ մեծ դեր է խաղում «քվարկների հիմնարար աննկատելիության» մասին պոստուլատը՝ քվարկներին ազատ վիճակում տեսնելու հիմնարար անհնարինության իմաստով. թեզ, որն անընդունելի է գիտական և փիլիսոփայական տեսակետ. Ֆիզիկոսները սկսում են ուսումնասիրել քվարկների և գլյուոնների հատկությունները ոչ թե ազատ տարրական մասնիկների և միմյանց հետ ազատ քվարկների և գլյուոնների փոխազդեցության ուղղակի դիտարկման արդյունքում, այլ անուղղակիորեն՝ քվարկների և գլյուոնների հնարավոր բնույթի մասին մեր պատկերացումների միջոցով։ Որքան նոր և ճշմարիտ կարող ենք ասել այսօր ատոմային միջուկի կառուցվածքի մասին, եթե Ռադերֆորդն իր ժամանակ ենթադրեր, որ ատոմային միջուկը գոյություն ունի, բայց դա «հիմնականում աննկատելի է» (այն ազատ վիճակում տեսնելու անհնարինության իմաստով։ )?
Ներկայացնելով նյութական, բայց սկզբունքորեն աննկատելի օբյեկտ հասկացությունը՝ ֆիզիկան սկսում է կորցնել փորձարարական գիտության կարգավիճակը և վերածվում տեսական ենթադրությունների օբյեկտի։ Անհասկանալի է դառնում փորձարարականը սպեկուլյատիվ գիտությունը բաժանող գիծը։ Հաստատվում է այն համոզմունքը, որ «հիմնականում աննկատելի» քվարկների և գլյուոնների ֆիզիկան դեռևս իրականում գոյություն ունեցող օբյեկտների ֆիզիկան է: Երևույթների պարզունակությունը ընկալվում է որպես չտեսանելի, բայց իրականում գոյություն ունեցող քվարկների և գլյուոնների մասնատում հադրոնների։ «Հետընտրական այս դեպքում»: Մենք գործ ունենք
հայտնի անալոգիա. Աստված գոյություն ունի, բայց Աստված սկզբունքորեն դիտարկելի չէ: Յուրաքանչյուր ոք դա յուրովի է ընկալում։ Կարո՞ղ ենք Աստծո գիտական դիմանկարը ստեղծել:
Ֆիզիկոսներն այսօր բարոյական իրավունք չունեն համակերպվելու ժամանակակից տեսության հետ, որի գիտական և փիլիսոփայական սկզբունքները հակասում են փորձարարական գիտության կարգավիճակին։
Քվարկներն առաջացել են սիմետրիաների չափազանցված շեշտադրումից, որոնք գերակշռում էին մասնիկների տեսության մեջ քսաներորդ դարի երկրորդ կեսին: Քվարկները ներառվել են ստանդարտ մոդելի Լագրանժյան փոխազդեցության մեջ՝ որպես SU(3) ոչ ճշգրիտ սիմետրիայի ճշգրիտ հետևանք, որը փորձարարականորեն կատարվում է ~10% ճշգրտությամբ (քվարկներն ընդգրկվել են որպես SU(3) սիմետրիայի հիմնարար ներկայացում) .
Ես լիովին ընդունում եմ այն միտքը, որ հենց քվարկների ոչ բավարար հիմնավորված (ֆիզիկապես) ներմուծումն էր տարրական մասնիկների ֆիզիկա, որը հանգեցրեց «քվարկների հիմնարար աննկատելիության» մասին բոլորովին անընդունելի պոստուլատի հռչակման անհրաժեշտությանը, հիմնարար իմաստով: ազատ վիճակում դրանք դիտարկելու անհնարինությունը։
Քվարկների գոյության բազմաթիվ ապացույցներ կան։ Այնուամենայնիվ, կա նաև բավականին մեծ համոզմունք, որ քվարկները պարզապես փորձնական տվյալները նկարագրելու միջոց են (և ոչ ավելին):
Բացի «քվարկների և գլյուոնների հիմնարար աննկատելիության» (գիտական և փիլիսոփայական տեսակետից) թեզի անընդունելիությունից, ստանդարտ մոդելն ունի մի շարք այլ թերություններ. Այն պարունակում է 18 ազատ պարամետր՝ երկու միացման հաստատուններ (ee և α(q2)), տասներկու ֆերմիոնների և բոզոնների զանգվածներ (քվարկային զանգվածներ՝ u, d, s, c, b, t, լեպտոնների զանգվածներ՝ e, μ, τ, բոզոնների զանգվածներ։ Wt ∓ ∓ ,Z ,χ, (χ-ը Հիգսի բոզոնն է)), չորս միախառնման անկյուն Կոբայաշի-Մասկավա մատրիցում։ Եթե նեյտրինոն ունի զանգված (և իմ խորին համոզմամբ նեյտրինոյի մնացած զանգվածը զրոյական է, այս մասին կխոսեմ ստորև), ապա ստանդարտ մոդելի Լագրանժյան փոխազդեցությանը պետք է ավելացնել ևս 7 պարամետր՝ լեպտոնիկ նեյտրինոների երեք զանգված։ ν e νμ, ντ և ևս 4 անկյունների խառնում: Այսպիսով, ազատ պարամետրերի ընդհանուր թիվը հասնում է 25-ի, ինչը, իհարկե, անընդունելի է լավ տեսության համար։ Հիգսի բոզոնը դեռ չի հայտնաբերվել։ Հիգսի բոզոնը ստանդարտ մոդելում պարտադիր գոյություն ունեցող մասնիկ է: Եթե այն չգտնվի, ապա ստանդարտ մոդելը պետք է համարվի սխալ և պետք է հրաժարվել: Այնուամենայնիվ, քանի դեռ չկա այլ ընդհանուր ընդունված տեսություն, մենք չենք կարող խոսել որևէ այլ իրականության մասին, քան այն, որը պարունակվում է ստանդարտ մոդելի Լագրանժյանում: ,
«Յուրաքանչյուր բնական գիտություն պարունակում է այնքան ճշմարտություն, որքան կա իր մեջ մաթեմատիկա» (Ի. Կանտ): Այնուամենայնիվ, միայն բնությունն է որոշում, թե որ մաթեմատիկան է համարժեք իր օրենքներին և որը ոչ: Բայց նույնիսկ եթե նյութի կառուցվածքի, դրա բաղադրիչների` քվարկների և գլյուոնների մասին մեր պատկերացումները սխալ են, և մենք ստիպված կլինենք հրաժարվել դրանցից ապագայում, ապա մենք չենք կարող ափսոսալ մեր անցած ճանապարհի համար. այս ընթացքում մենք կարողացել ենք: սովորել զարմանալի քանակությամբ նոր բաներ միկրոաշխարհի էության մասին: Ի դեպ, Պուանկարեն գրել է, որ ֆիզիկայում անհնար է անել առանց վարկածների (ճիշտ կամ կեղծ) «... և հաճախ կեղծ վարկածներն ավելի շատ ծառայություններ են մատուցում, քան ճշմարիտները»:
Ճի՞շտ է պահանջվել ստանդարտ մոդել ստեղծելու համար: Այնքան մեծ է, որ ստանդարտ մոդելն ինքնին այնքան դժվար է ձեռք բերվել և այնքան խորը ներթափանցված է տարրական մասնիկների տեսական և փորձարարական ֆիզիկայի բոլոր նվաճումներով, որ անհնար է հրաժարվել դրանից կամ ինչ-որ կերպ փոխել այն պարզ ձևով: Տարրական մասնիկների տեսության և իրական աշխարհի միջև անհամապատասխանության նման ճգնաժամային վիճակը կարող է շատ երկարաձգվել:
Այս իրավիճակից ելք կարելի է գտնել մի շարք խնդիրների լուծումով, որոնք կարող են արմատապես փոխել միկրոաշխարհի մասին մեր պատկերացումները։ Իմ տեսանկյունից? Մի շարք հարցերի վերջնական պատասխան դեռ չկա։
Կարծում եմ, որ դեռ պարզ չէ՝ բնության մեջ կա մեկ Λ° մասնիկ, թե՞ երկուսը։ Particle Data Group-ի կողմից հրապարակված փորձարարական տվյալները հուշում են տարբեր զանգվածի երկու Λ° մասնիկների գոյության հավանականությունը։ Այս հնարավորությունը ես քննարկել եմ աշխատավայրում:
Անհասկանալի է, թե ինչ օրենքով է բախվող մասնիկների կինետիկ էներգիան վերածվում հանգստի զանգվածի (օրինակ՝ π+Λ→π+K ռեակցիայում)։ Էյնշտեյնի E=mc2 հարաբերությունը միայն պնդում է զանգվածի և էներգիայի համարժեքությունը, բայց չի պատասխանում տրված հարցին։ Տարրական մասնիկների դիսկրետ զանգվածային սպեկտրը հստակ ցույց է տալիս պայմանների առկայությունը, որոնց դեպքում բախվող մասնիկների էներգիան որոշակի քվանտներում վերածվում է հանգստի զանգվածի։ Իմ աշխատանքում ես արտահայտեցի այն դիրքորոշումը, որ բախվող մասնիկների էներգիան վերածվում է հանգստի զանգվածի այն դեպքում, երբ գործողությունը համաչափ է Պլանկի հաստատունի ամբողջ արժեքին։
Մինչ այժմ S≥4 տարօրինակությամբ մասնիկների նպատակային որոնում չի իրականացվել։ Հավանաբար հիմա, երբ SSC-ի ստեղծումը հետաձգվում է անորոշ ժամանակով, փորձարարները կկարողանան ավելի հանգիստ ստեղծագործական մթնոլորտում, ավելի շատ վիճակագրությամբ, որոշել, թե գոյություն ունեն երկու տարբեր Λ° մասնիկներ, և պատասխանել հարցին, թե արդյոք տարօրինակ մասնիկներ S≥4 են: գոյություն ունենալ։
Բնության մեջ կան օրինաչափություններ, քանի որ կա նյութի կայունություն և իրադարձությունների կրկնելիություն: Սրանք այն պոստուլատներն են, որոնք մենք լռելյայն ընդունել ենք։ Այնուամենայնիվ, բնական փորձարարական գիտությունների գոյությունը չափազանց կարճ է (ընդամենը մի քանի դար), որպեսզի մենք պնդենք նյութի հիմնական բաղադրիչների ձևերի անփոփոխությունը։ Ռուս գիտնական Ն.Ի. Պիրոգովը մեկընդմիշտ այս անփոփոխ ատոմների մոլեգին հակառակորդն էր. պատահաբար սահմանափակվում ու ֆորմալացվում է...»։
Պիրոգովը (1810-1881) կարծում էր, որ «կարելի է թույլ տալ նյութի ձևավորումը ուժի կուտակումից»..., այսինքն. նա կռահել և բառերով արտահայտել է այն, ինչ հետագայում ձևակերպել է Էյնշտեյնը իր հայտնի E=mc2 հարաբերության մեջ։
Ես ընդունում եմ Տիեզերքում նյութի ձևերի զարգացման երկու հիմնական սկզբունքների առկայությունը.
1. Նյութերի նմանատիպ տեսակների ծննդյան սկզբունքը. Այս սկզբունքն ապահովում է մատերիայի կայունությունը Տիեզերքում և իրադարձությունների կրկնելիությունը, ապահովում է օրինաչափությունների գոյությունը, հետևաբար դրվում է աշխարհի ճանաչելիությունը։
2. Սեփական տեսակի ծնունդից պատահական շեղման սկզբունքը, որն ապահովում է Տիեզերքի զարգացման դինամիկան, Տիեզերքի զարգացման նոր օրինաչափությունների որոնումը, պահպանում է այդ հավերժական գաղտնիքը, որը կազմում է գիտահետազոտական աշխատանքի հավերժական էությունը. .
Փիլիսոփայական տեսանկյունից այստեղ արտահայտված են թեզ, հակաթեզ և սինթեզ՝ հայտնի հեգելյան եռյակը (Տիեզերքի զարգացումը)։ Մենք պետք է հրաժարվենք նույն տիպի տարրական մասնիկների նույնականության սկզբունքից, եթե թույլ տանք, որ զանգվածները փոխվեն ժամանակի և տարածության մեջ:
Ինչպե՞ս է ընկալվում մասնիկների ինքնությունը ժամանակակից տեսական ֆիզիկայում: Նույնական մասնիկները չեն կարող տարբերվել ոչ իրենց ներքին հատկություններով, ոչ միմյանց հետ փոխազդեցությամբ, ոչ էլ ներքին հատկություններով նրանցից տարբերվող այլ մասնիկներով։ Օրինակ, բոլոր էլեկտրոններն ունեն նույն զանգվածները, էլեկտրական լիցքերը, նույն սպինները, նույն ներքին հավասարությունները և տարածության մեջ ընդլայնման նույն չափերը: (Ֆիզիկոսները կարծում են, որ էլեկտրոնները կետային են:) Նրանք չեն կարող տարբերվել այլ մասնիկների (օրինակ՝ պրոտոնների, π-մեզոնների և այլն) հետ փոխազդեցությամբ։
Դասական մեխանիկայի մեջ գոյություն ունի մեկ մասնիկի հետագծի հասկացությունը, որը թույլ է տալիս սկզբունքորեն տարբերել միանման մասնիկները ողջ փորձի ընթացքում։ Նույնիսկ երբ նույնական մասնիկները փոխազդում են միմյանց հետ, հնարավոր է տարբերել առաջին և երկրորդ մասնիկները փոխազդեցությունից առաջ և հետո իրենց հետագծով: Քվանտային մեխանիկայում անհնար է տարբերակել երկու միանման մասնիկները, եթե այդ մասնիկները նկարագրող ալիքային փաթեթները փոխազդեցության ընթացքում համընկնում են, այսինքն. Քվանտային մեխանիկայում անհնար է տեղայնացնել մասնիկները՝ առանց փոխազդեցության գործընթացը խախտելու։ Արդյունքում առաջանում են քվանտային մեխանիկական էֆեկտներ, որոնք չունեն դասական անալոգիաներ։
Նույնական մասնիկները հասկացվում են որպես այդպիսի մասնիկներ, երբ վերադասավորվում են, ֆիզիկական համակարգը, որում դրանք ներառված են եղել, մնում է անփոփոխ:
Կետային էլեկտրոնների համեմատ ավելի դժվար է պատկերացնել այնպիսի բարդ մասնիկների նույնականությունը, ինչպիսիք են պրոտոնները կամ մեզոնները: Ժամանակակից հասկացությունների համաձայն՝ պրոտոնները կազմված են քվարկներից և գլյուոններից։ Քվարկների և գլյուոնների բաշխումը, օրինակ, յուրաքանչյուր պրոտոնում մոմենտի վրա, պետք է նույնական լինի ցանկացած այլ պրոտոնի մոմենտի վրա քվարկների և գլյուոնների բաշխմանը։ Նույնիսկ պրոտոնի փոխազդեցությունից հետո, ասենք, ինչ-որ նյութի միջուկի հետ, որը ժամանակակից տեսանկյունից բնութագրվում է որպես գլյուոնների կամ քվարկների փոխանակում, ցրված պրոտոնում չպետք է լինի քվարկների և մոմենտների վերաբաշխում։ գլյուոններ, որոնք տարբերվում են ցանկացած չփոխազդող կամ մեկ այլ պրոտոնից (նույն էներգիայով, իմպուլսով, զանգվածով): Քվարկների և գլյուոնների ներքին բաշխումների նման «ակնթարթային» նույնական հավասարեցումը նույնական մասնիկների համար մոմենտի առումով, թվում է, թե ժամանակակից քվանտային քրոմոդինամիկայի չափազանց, անհասկանալի պահանջ է նույնիսկ բարդ տեսաբանների համար: Օրինակ՝ պրոտոնների վրա γ-քվանտներով π-մեզոնների ծնվելու ռեակցիայի մեջ (γ+р→π+р) նոր առաջացած π-մեզոնում՝ քվարկ-հակակվարկ զույգերի և գլյուոնների անսահման մեծ բազմությամբ, դրանց իմպուլսը. բաշխումները պետք է անմիջապես ստանան լավ սահմանված մաթեմատիկորեն խիստ, նույնական այլ π-մեզոնների տեսակետը: Եթե նյութի քվարկ-գլյուոնային կառուցվածքն ընդունվի որպես ճշմարիտ, եթե ընդունենք, որ քվարկներն ու գլյուոնները իսկապես գոյություն ունեն, ապա «առողջ դատողության» տեսակետից դժվար է դրան հավատալ։ Եթե նյութի քվարկ-գլյուոնային կառուցվածքի վարկածը տարրական մասնիկների կառուցվածքը մաթեմատիկորեն նկարագրելու մեթոդ է, որը թույլ է տալիս բացատրել բոլոր դիտարկվող երևույթները մեկ տեսանկյունից, ապա մասնիկների կառուցվածքի նման ըմբռնումը չպետք է առարկություններ առաջացնի։ .
Այսպիսով, մեր ժամանակներում տարրական մասնիկների նույնականության խնդիրը, պարզվում է, սերտորեն կապված է քվարկների և գլյուոնների դիտելիության խնդրի հետ։
Ենթադրելով ժամանակի ընթացքում զանգվածի մշտական փոփոխություն ամբողջ Տիեզերքում, մենք կարող ենք եզրակացությունների գալ համեմատաբար կայուն նյութի նոր ձևերի, նյութի բաժանելիության նոր տեսակների առկայության մասին, որոնք կկազմեն անընդհատ փոփոխվող Տիեզերքի էությունը: Արդյոք ժամանակակից մասնիկների ֆիզիկան կարող է ֆիքսել այս փոփոխությունները Երկրի և Տիեզերքի մեր ժամանակներում, ենթակա է գիտական փորձարկման: Տեսության մեջ ներդնելով Տիեզերքի զարգացման նոր սկզբունքներ՝ մենք կգանք տարրական մասնիկների փոխազդեցության բոլորովին նոր Լագրանժիային, կհասկանանք, որ որոշակի ժամկետից այն կողմ, թե՛ հետընթաց, թե՛ առաջ, մենք, լինելով Երկրի վրա, չի կարող ուսումնասիրել Տիեզերքը, քանի որ նրա զարգացման օրենքները անցյալում տարբեր փուլերում փոխվել են մեզ համար դեռևս անհայտ ձևով և ապագայում կփոխվեն նաև անհայտ ձևով, և միայն մարդու ներթափանցումը տիեզերք (անձամբ կամ նրա գործիքներ) երկար հեռավորությունների վրա կընդլայնեն մեր գիտելիքները Տիեզերքի զարգացման ուղիների մասին և կհարմարեցնեն մարդկային ցեղը նրա էվոլյուցիային: Տիեզերքի զարգացման սցենարի համար Տիեզերքի զարգացման սցենարի ստանդարտ մոդելը Մեծ պայթյունի տեսքով օգտագործելու բավականին պարզ և, ես նույնիսկ կասեի, պարզունակ ձևը տեղի կտա նույնքան հուզիչ և դինամիկ սցենարի, երբ մի ձև. Տիեզերքի շրջաններից մեկում նյութի կայունությունը մեծ մասշտաբով կվերածվի կայունության այլ ձևի, և երբ Տիեզերքի որոշակի տարածքներում նյութի զարգացման էվոլյուցիոն ժամանակաշրջանները կարող են փոխարինվել ֆանտաստիկ չափերի կատակլիզմներով:
Տարրական մասնիկների նույնականության սկզբունքի մերժումը կհանգեցնի պատճառականության սովորական ըմբռնմանը, և կսկսվի մի շարք վիճակագրական օրենքների վերանայման դարաշրջան։ Զանգվածով «նույնական» մասնիկների ցրումը, ժամանակի ընթացքում զանգվածի փոփոխության սկզբունքի ճանաչման հետ մեկտեղ, Տիեզերքի զարգացման, իսկ իրականում կյանքի ըմբռնման մեջ կներկայացնեն երևույթների անշրջելիության այդ անհրաժեշտ սկզբունքը։ ժամանակի մեջ, որը մենք բոլորս ինքներս ենք ճանաչում և ապրում, բայց որն այսօր մերժում ենք միկրոաշխարհի ֆիզիկայի երևույթները նկարագրելիս: Այսպիսով, P-տարօրինակությունը և T-ոչ անփոփոխությունը, որոնք ներկայումս գոյություն ունեն տեսության մեջ, կստանան բնական մեկնաբանություն:
Ժամանակակից մասնիկների ֆիզիկայում ենթադրվում է, որ տարրական մասնիկի զանգվածը որոշվում է իր տեսակի կամ որոշ այլ մասնիկների հետ նրա փոխազդեցությամբ։ Այս ենթադրությունը տարրական մասնիկների նույնականության սկզբունքի հետ միասին տրամաբանորեն
հանգեցնում է Տիեզերքի բացարձակ անշարժության գաղափարին: Իսկապես, Տիեզերքում կան հսկայական թվով զույգ էլեկտրոններ, որոնք նույնական են զանգվածով, սպինով, հավասարությամբ, լիցքով (կամ այլ նույնական մասնիկների զույգերով, օրինակ՝ պրոտոնների զույգերով և այլն): Եթե զույգի մասնիկների արագությունները տարբեր են, ապա հնարավոր է գտնել կոորդինատային համակարգ, որտեղ նրանք կշարժվեն նույն արագությամբ՝ համեմատած այս համակարգի կոորդինատների սկզբնավորման հետ։ Բայց հետո Տիեզերքի մնացած մասը պետք է սիմետրիկորեն շարժվի տվյալ զույգ էլեկտրոնների նկատմամբ, որպեսզի «ապահովվի» նրանց զանգվածների ինքնությունը: Քանի որ Տիեզերքում կան անսահման շատ նույնական զույգ մասնիկներ, կլինեն անսահման շատ կետեր, որոնց նկատմամբ Տիեզերքի բոլոր մասերի շարժումները պետք է սիմետրիկ լինեն: Հնարավոր է, թերևս, ողջամիտ կերպով բավարարել Տիեզերքի բոլոր մասերի շարժման այս գաղափարը միայն ենթադրելով, ընդհակառակը, Տիեզերքի բոլոր մարմինների անշարժությունը: Ակնհայտ է, որ ավելի հեշտ է հրաժարվել տարրական մասնիկների նույնականության սկզբունքից կամ մասնիկների զանգվածների այլ մասնիկների հետ փոխազդեցությունից կախվածության մասին պոստուլատից, քան ճանաչել Տիեզերքում մարմինների անշարժությունը:
Մենք չգիտենք, թե արդյոք Տիեզերքում մասնիկների զանգվածը տատանվում է ժամանակի և տարածության հետ: Մեզ համար դժվար է պատկերացնել, թե ինչպես կփոխվեն ֆիզիկայի, քիմիայի, կենսաբանության և այլ գիտությունների օրենքները՝ կապված ժամանակի և տարածության մեջ զանգվածների փոփոխության հետ։ Հետևաբար, Տիեզերքի էվոլյուցիան մնում է անհայտ: Մասնավորապես, կարելի է ենթադրել, որ աստղաֆիզիկայում նկատվող սպեկտրային գծերի կարմիր տեղաշարժը կապված է ոչ միայն Տիեզերքի ընդլայնման, այլև Տիեզերքի տարրական մասնիկների զանգվածների փոփոխության հետ՝ կախված ժամանակից և տարածությունից:
Դեռևս 1932 թվականին նկատվել է γ + միջուկ → միջուկ + (e + e -) ռեակցիան, այսինքն. նկատվել է γ-քվանտի փոխակերպումը զույգի (e + e -)՝ առանց էլեկտրական լիցք ստեղծելու համար էներգիայի ծախսման։ Ավելի քան վաթսուն տարի առաջ բնությունը մատնանշեց տարրական մասնիկների բախման ժամանակ էլեկտրաէներգիայի տարրական միավորի ծնվելու հիմնարար հնարավորությունը, բայց մենք դեռևս հստակ պատկերացում չունենք լիցքի ձևավորման դինամիկայի, ծագման բնույթի մասին։ էլեկտրաէներգիայի. Լիցքի կրիչը զանգված է, բայց լիցքի չափը կախված չէ տարրական մասնիկի զանգվածից - այն միշտ հավասար է ±±e-ի: Ժամանակակից փորձարարական տվյալները ցույց են տալիս հետևյալ օրինաչափությունները.
1) ազատ վիճակում զրոյից տարբեր հանգստի զանգվածով բոլոր չեզոք մասնիկները անկայուն են.
2) ազատ վիճակում զրոյի չհավասար զանգված ունեցող կայուն մասնիկները (պրոտոն, էլեկտրոն և դրանց հակամասնիկները) ունեն էլեկտրական լիցք.
Այս օրենքներից բխում է, որ
1) եթե նեյտրինոյի լիցքը զրո է, իսկ զանգվածը տարբերվում է զրոյից, ապա նեյտրինոն անկայուն մասնիկ է.
2) եթե նեյտրինոն ունի ոչ զրոյական հանգստի զանգված, իսկ նեյտրինոն կայուն մասնիկ է, ապա նեյտրինոն պետք է ունենա ոչ զրոյական էլեկտրական լիցք, որքան էլ այն փոքր լինի: Լիցքավորված նեյտրինոները նույնպես կարող են անկայուն լինել։ Այնուամենայնիվ, հնարավոր քայքայման շղթայից հետո կայուն լիցքավորված նեյտրինոները պետք է մնան, քանի որ, ինչպես գիտենք, լիցքի միակ կրիչը զանգվածն է։ Ամենաբնական է, իհարկե, ենթադրել, որ նեյտրինոն էլեկտրական լիցք չունի, և նրա զանգվածը զրոյական է։
Այսպիսով, տարրական մասնիկների ֆիզիկայի ժամանակակից տեսությունը լուծում չունի մի շարք հիմնական ֆիզիկական խնդիրների՝ զանգվածի ծագման, էլեկտրական լիցքի, մասնիկների զանգվածների նույնականացման, ժամանակի ընթացքում տարրական մասնիկների զանգվածի փոփոխության և որոշ այլ խնդիրների: Բնականաբար, պետք է հաշվի առնել այն հանգամանքը, որ գիտության զարգացման ներկա փուլում որոշ խնդիրներ լուծելի չեն. դրանց ժամանակը դեռ չի եկել։ Պատմական օրինակ կարող ենք բերել. XIX դարի վերջում և քսաներորդ դարի սկզբին: Տեսաբանները քննարկել են ատոմի և էլեկտրոնի կառուցվածքի խնդիրը։ Ատոմի կառուցվածքի մոդելը տվել է Ռադերֆորդը։ Էլեկտրոնի կառուցվածքը դիտարկվել է քսաներորդ դարի սկզբին։ Աբրահամի, Լորենցի, Պուանկարեի ստեղծագործություններում։ Այնուամենայնիվ, ֆիզիկոսները դեռևս համարում են, որ էլեկտրոնը կետային մասնիկ է, և նրանք կարիք չունեն հրաժարվելու այս գաղափարից։
Հոդվածի սկզբում մեջբերածս գրքում Մաքս Բորնը գրում է. «...Արևմուտքը, ի տարբերություն մտածող արևելացու, սիրում է ռիսկային կյանք, և ֆիզիկան նրա ռիսկային ձեռնարկումներից մեկն է»։ Չգիտեմ, թե ինչպիսի մարդ (արևմտյան կամ արևելյան) Մաքս Բորնն է դասակարգում ռուս ֆիզիկոսներին, բայց նրա հայտարարությունից պարզ է դառնում, որ իսկական ֆիզիկոս դառնալու համար ռուս ֆիզիկոսները պարտավոր են ռիսկի դիմել, այդ թվում՝ ստեղծելու ոլորտում. տարրական մասնիկների ֆիզիկայի նոր տեսություն։ Եթե տեսությունը հիմնված լիներ իմ նշած որոշ գաղափարների և վերը նշված օրինաչափությունների վրա (օրինակ՝ տարրական մասնիկների նույնականության մերժում, ժամանակի և տարածության մեջ մասնիկների զանգվածների փոփոխություն, էներգիայի անցում զանգվածի և այլն։ .), այնուհետև տարրական մասնիկների տեսությունը կարող էր այլ կերպ ընթանալ՝ հարստացված նոր, շատ իրական օրինաչափություններով։
Նշումներ
Շվեբեր Ս.Ս. Ֆիզիկա, համայնք և ճգնաժամ ֆիզիկական տեսության մեջ // ֆիզիկան այսօր. 1993. նոյեմբեր. P. 34-40.
Այժմ հայտնի է մոտ 400 տարրական մասնիկ։ Նրանցից ոմանք «ապրում են» շատ կարճ ժամանակ՝ արագ վերածվելով այլ մասնիկների՝ իրենց գոյության ընթացքում կարողանում են թռչել ատոմային միջուկի շառավղին հավասար հեռավորություններ (10 -12 - 10 -13 սմ): Փորձարարական չափումների համար մատչելի նվազագույն ժամանակը բնութագրվում է մոտավորապես 10 -26 վ արժեքով: Պարզվեց, որ որոշ տարրական մասնիկներ անսպասելիորեն ծանր են՝ նույնիսկ ավելի ծանր, քան առանձին ատոմները:
Ժամանակակից ֆիզիկոսները մեծ ուշադրություն են դարձնում տարրական մասնիկների համակարգմանը, բացահայտելով ներքին միասնությունը ինչպես նրանց միջև, այնպես էլ նրանց համապատասխան փոխազդեցության հիմնական տեսակների միջև՝ ուժեղ, թույլ, էլեկտրամագնիսական և գրավիտացիոն:
Թույլ փոխազդեցության ինտենսիվությունը 10-11 կարգով (10 10 -10 11 անգամ) փոքր է միջուկային ուժերի ինտենսիվությունից։ Այդ իսկ պատճառով այն կոչվում էր թույլ, նրա գործողության շառավիղը 10 -15 սմ-ից փոքր է Էլեկտրամագնիսական փոխազդեցությունը միջուկային ուժերի գործողության շառավղով ընդամենը 10 2 -10 3 անգամ ավելի թույլ է: Այս հեռավորությունների վրա ամենաթույլը գրավիտացիոն փոխազդեցությունն է, որի ինտենսիվությունը մեծության շատ կարգերով ցածր է թույլ փոխազդեցությունից։
Նույնիսկ թույլ փոխազդեցությունը մեծության աստիճաններով ավելի մեծ է, քան գրավիտացիոն փոխազդեցությունը: Իսկ Կուլոնի ուժը, երկու էլեկտրոնների էլեկտրական վանումը 10 42 անգամ ավելի մեծ է, քան նրանց գրավիտացիոն ձգողականության մեծությունը։ Եթե պատկերացնենք, որ ատոմային միջուկ էլեկտրոններ «գրավող» էլեկտրամագնիսական ուժերը թուլանում են մինչև գրավիտացիոն ուժերի մակարդակը, ապա ջրածնի ատոմը կդառնա ավելի մեծ, քան Տիեզերքի այն մասը, որը տեսանելի է մեզ: Գրավիտացիոն ուժերը շատ դանդաղ են աճում, քանի որ հեռավորությունները նվազում են: Նրանք գերակշռում են միայն 10-32 սմ-ից պակաս ֆանտաստիկ փոքր ընդմիջումներով, որոնք անհասանելի են մնում փորձարարական հետազոտությունների համար: Փորձի օգնությամբ այժմ հնարավոր է «նայել» մոտ 10-16 սմ հեռավորություններին։
Այս չորս տեսակի հիմնարար (բուն նյութի հիմքում ընկած) փոխազդեցություններն իրականացվում են համապատասխան մասնիկների փոխանակման միջոցով, որոնք ծառայում են որպես այդ փոխազդեցությունների մի տեսակ կրող։ Ուժերի գործողության շառավիղը կախված է մասնիկների զանգվածից։ Էլեկտրամագնիսական փոխազդեցությունն իրականացվում է ֆոտոններով (հանգիստ զանգվածը զրոյական է), գրավիտացիոն փոխազդեցությունը իրականացվում է գրավիտոններով (դեռևս հիպոթետիկ, փորձնականորեն չհաստատված մասնիկներ, որոնց զանգվածը նույնպես պետք է լինի զրո): Այս երկու փոխազդեցությունները, որոնք կրում են զանգված չունեցող մասնիկներ, ունեն գործողության մեծ, հնարավոր է անսահման տիրույթ։ Ընդ որում, միայն գրավիտացիոն փոխազդեցությունն է առաջացնում նույնական մասնիկների միջև գրավչություն, մյուս երեք տեսակի փոխազդեցությունները որոշում են նույնանուն մասնիկների վանումը։ Գլուոնները ուժեղ փոխազդեցության կրողներ են, որոնք կապում են պրոտոններն ու նեյտրոնները ատոմային միջուկներում։ Այս փոխազդեցությունը բնորոշ է ծանր մասնիկներին, որոնք կոչվում են հադրոններ։ Թույլ փոխազդեցությունն իրականացվում է վեկտորային բոզոնների միջոցով։ Այս փոխազդեցությունը բնորոշ է լույսի մասնիկներին՝ լեպտոններին (էլեկտրոններ, պոզիտրոններ և այլն)։
Միկրոաշխարհի բազմազանությունը ենթադրում է նրա միասնությունը մասնիկների և դաշտերի փոխակերպման միջոցով։ Հատկապես կարևոր է «զույգի»՝ մասնիկի և հակամասնիկի փոխակերպումը այլ «տիպի» մասնիկների։ Առաջինը, որ հայտնաբերվեց, էլեկտրոնների և պոզիտրոնների փոխակերպումն էր էլեկտրամագնիսական դաշտի քվանտաների՝ ֆոտոնների և բավականաչափ բարձր էներգիա ունեցող ֆոտոններից զույգերի «գեներացման» հակառակ գործընթացը:
Ներկայումս տարրական մասնիկների համակարգման խնդրի զարգացումը կապված է գոյության գաղափարի հետ. քվարկներ - մասնիկներ՝ կոտորակային էլեկտրական լիցքով: Այժմ դրանք համարվում են «ամենատարրականը» այն առումով, որ բոլոր ուժեղ փոխազդող մասնիկները՝ հադրոնները, կարող են «կառուցվել» դրանցից։ Քվարկների տեսության տեսանկյունից տարրական մասնիկների մակարդակը քվարկներից և անտիկվարկներից բաղկացած առարկաների շրջանն է։ Ավելին, չնայած վերջիններս գիտելիքի այս մակարդակում համարվում են հայտնի մասնիկներից ամենապարզ, ամենատարրականը, նրանք իրենք ունեն բարդ հատկություններ՝ լիցք, «հմայքը» («հմայքը»), «գույնը» և այլ անսովոր քվանտային ֆիզիկական հատկություններ: Ինչպես քիմիայում չի կարելի անել առանց «ատոմ» և «մոլեկուլ» հասկացությունների, այնպես էլ տարրական մասնիկների ֆիզիկան չի կարող անել առանց «քվարկ» հասկացության։
Այսպիսով, ցուցակը հադրոններ - ծանր մասնիկներ, որոնք բնութագրվում են ուժեղ փոխազդեցությամբ - բաղկացած են երեք մասնիկներից. քվարկ, անտիկվարկ և դրանք միացնելով գլյուոն. Դրանց հետ մեկտեղ կան մոտ տասը լուսային մասնիկներ. լեպտոններ (էլեկտրոններ, պոզիտրոններ, նեյտրինոներ և այլն) - որոնք համապատասխանում են թույլ փոխազդեցությանը։ Հայտնի է նաև ֆոտոն - էլեկտրամագնիսական փոխազդեցության կրող: Եվ դեռ մնում է հիպոթետիկ, միայն տեսականորեն կանխատեսված գրավիտոն, որը կապված է գրավիտացիոն փոխազդեցության հետ։ Լեպտոնների, ֆոտոնների և գրավիտոնների ներքին կառուցվածքի մասին դեռ ոչինչ հայտնի չէ։ Այժմ արդեն կա սինթեզի, թույլ, ուժեղ և էլեկտրամագնիսական տեսակների փոխազդեցության քիչ թե շատ կոնկրետ գաղափար: Պարզվել է, որ հնարավոր է բացատրել դրանց կապը գրավիտացիոն փոխազդեցության հետ։ Այս ամենը վկայում է աշխարհի միասնության ըմբռնման տեսական մտածողության սկզբունքորեն անսահմանափակ հնարավորության իրականության աստիճանական գիտակցման մասին, որը միասնության շրջանակներում իր դրսեւորումներով մնում է անսահման բազմազան։
Հղումներ 10-րդ գլխի համար
Բարաշենկով Վ.Ս.Կա՞ն գիտության սահմաններ՝ նյութական աշխարհի քանակական և որակական անսպառությունը։ - Մ., 1982:
Հայզենբերգ Վ.Ֆիզիկա և փիլիսոփայություն. մաս և ամբողջություն. - Մ., 1989:
Զելդովիչ Յա.Բ., Խլոպով Մ.Յու.Գաղափարների դրաման բնության իմացության մեջ. Մասնիկներ, դաշտեր, լիցքեր. - Մ., 1988:
Մարկով Մ.Ա.Նյութի բնույթի մասին. - Մ., 1976:
Պախոմով Բ.Յա.Աշխարհի ժամանակակից ֆիզիկական պատկերի ձևավորումը: -Մ., 1985:
Սաչկով Յու.Վ.Ներածություն հավանականությունների աշխարհին. - Մ., 1971։
ԳԼՈՒԽ 11
Միկրոաշխարհի խորքեր ներթափանցումը կապված է ատոմների մակարդակից տարրական մասնիկների մակարդակին անցնելու հետ։ Որպես առաջին տարրական մասնիկ 19-րդ դարի վերջին։ Հայտնաբերվել է էլեկտրոնը, իսկ հետո՝ քսաներորդ դարի առաջին տասնամյակում՝ ֆոտոնը, պրոտոնը, պոզիտրոնը և նեյտրոնը։ Երկրորդ համաշխարհային պատերազմից հետո ժամանակակից փորձարարական տեխնոլոգիաների և, առաջին հերթին, հզոր արագացուցիչների կիրառման շնորհիվ, որոնցում ստեղծվում են բարձր էներգիաների և ահռելի արագությունների պայմաններ, հաստատվեց մեծ թվով տարրական մասնիկների առկայությունը՝ ավելի քան 300։ կան և՛ փորձարարորեն հայտնաբերված, և՛ տեսականորեն հաշվարկված, այդ թվում՝ ռեզոնանսներ, քվարկներ և վիրտուալ մասնիկներ:
«Տարրական մասնիկ» տերմինն ի սկզբանե նշանակում էր ամենապարզ, անլուծելի մասնիկները, որոնք ընկած են ցանկացած նյութական ձևավորման հիմքում։ Հետագայում ֆիզիկոսները հասկացան «տարրական» տերմինի ամբողջ պայմանը միկրոօբյեկտների հետ կապված: Այժմ կասկած չկա, որ մասնիկները բարդ կառուցվածք ունեն, սակայն պատմականորեն հաստատված անունը շարունակում է գոյություն ունենալ
Տարրական մասնիկների հիմնական բնութագրերն են. զանգված, լիցք, կյանքի միջին տևողությունը, սպին և քվանտային թվեր. Տարրական մասնիկների հանգստի զանգվածորոշվում է էլեկտրոնի մնացած զանգվածի նկատմամբ։ Կան տարրական մասնիկներ, որոնք չունեն հանգստի զանգված՝ ֆոտոններ։ Մնացած մասնիկները, ըստ այս չափանիշի, բաժանվում են լեպտոններ – թեթեւ մասնիկներ(էլեկտրոն, մյուոն, նեյտրինո); մեզոններ – միջին մասնիկներմեկից մինչև հազար էլեկտրոնային զանգվածով (p-մեզոններ, K – մեզոններ); բարիոններ – ծանր մասնիկներ,որի զանգվածը գերազանցում է հազար էլեկտրոնային զանգվածը (պրոտոններ, նեյտրոններ, հիպերոններ և բազմաթիվ ռեզոնանսներ)։
Էլեկտրական լիցքավորումտարրական մասնիկների մեկ այլ կարևոր հատկանիշ է: Բոլոր հայտնի մասնիկները ունեն դրական, բացասական կամ զրոյական լիցք:Յուրաքանչյուր մասնիկ, բացի ֆոտոնից և երկու մեզոններից, համապատասխանում է հակամասնիկների՝ հակադիր լիցքերով։ 1964 թվականին գիտնականները եկան այդ գաղափարը քվարկներ,դրանք. կոտորակային լիցքեր ունեցող մասնիկներ, որոնցից կազմված են բոլոր տարրական մասնիկները։Այս վարկածը լայն տարածում է գտել գիտական աշխարհում, թեև վերջնական փորձնական հաստատում դեռ չի գտել։
Հիմնված է մասնիկների կյանքի տևողության վրաբաժանվում են կայուն Եվ անկայուն. Կան հինգ կայուն մասնիկներ. ֆոտոն, երկու տեսակի նեյտրինո, էլեկտրոն և պրոտոն։ Հենց կայուն մասնիկներն են ամենակարևոր դերը խաղում մակրոմարմինների կառուցվածքում։ Մնացած բոլոր մասնիկները անկայուն են, գոյություն ունեն մոտ 10 -10 - 10 -24 վրկ, որից հետո քայքայվում են։ 10 -23 – 10 -24 վրկ միջին կյանք ունեցող տարրական մասնիկները կոչվում են. ռեզոնանսներ. Իրենց կարճ կյանքի շնորհիվ նրանք քայքայվում են, նախքան ատոմը կամ ատոմային միջուկը լքելու ժամանակ չունենալը: Ռեզոնանսային վիճակները հաշվարկվել են տեսականորեն, դրանք չեն կարող հայտնաբերվել իրական փորձերի ժամանակ:
Բացի լիցքից, զանգվածից և կյանքի տևողությունից, տարրական մասնիկները նկարագրվում են նաև դասական ֆիզիկայում նմանը չունեցող հասկացություններով. «ետ»,կամ միկրոմասնիկի ներքին անկյունային իմպուլսը,և հայեցակարգ «Քվանտային թվեր» արտահայտում է տարրական մասնիկների վիճակը.
Տարրական մասնիկների բնութագրերի մեջ կա ևս մեկ կարևոր գաղափար - փոխազդեցություն.Բնության մեջ կան չորս տեսակի հիմնարար փոխազդեցություններ. ուժեղ, էլեկտրամագնիսական, թույլ և գրավիտացիոն:Տարրական մասնիկների հատկությունները որոշվում են հիմնականում առաջին երեք տեսակի փոխազդեցությամբ։
Ուժեղ փոխազդեցությունտեղի է ունենում ատոմային միջուկների մակարդակում և ներկայացնում է դրանց բաղկացուցիչ մասերի փոխադարձ ձգողությունն ու վանումը։ Այն գործում է մոտ 10 -13 սմ հեռավորության վրա Որոշակի պայմաններում ուժեղ փոխազդեցությունները շատ ամուր են կապում մասնիկները, ինչի արդյունքում ձևավորվում են բարձր կապող էներգիա ունեցող նյութական համակարգեր՝ ատոմային միջուկներ։ Հենց այս պատճառով է, որ ատոմների միջուկները կայուն են և դժվար է ոչնչացվել։
Էլեկտրամագնիսական փոխազդեցությունմոտ հազար անգամ ավելի թույլ, քան ուժեղը, բայց շատ ավելի երկար: Էլեկտրամագնիսական փոխազդեցության կրողը լիցք չունեցողն է ֆոտոն- էլեկտրամագնիսական դաշտի քվանտ. Էլեկտրամագնիսական փոխազդեցության գործընթացում էլեկտրոնները և ատոմային միջուկները միանում են ատոմների, իսկ ատոմները՝ մոլեկուլների։ Այս փոխազդեցությունը հիմնարար է քիմիայի և կենսաբանության մեջ:
Թույլ փոխազդեցությունհնարավոր է տարբեր մասնիկների միջև 10 -15 – 10 -22 սմ հեռավորության վրա և կապված է հիմնականում մասնիկների քայքայման հետ: Գիտելիքների ներկա մակարդակի համաձայն՝ մասնիկների մեծ մասն անկայուն է հենց թույլ փոխազդեցության պատճառով։
Գրավիտացիոն փոխազդեցություն– ամենաթույլը՝ տարրական մասնիկների տեսության մեջ հաշվի չառնված։ Այնուամենայնիվ, ծայրահեղ կարճ հեռավորությունների վրա (10-33 սմ կարգի) և գերբարձր էներգիաների դեպքում գրավիտացիան կրկին դառնում է զգալի: Տիեզերական մասշտաբով գրավիտացիոն փոխազդեցությունը (ձգողականությունը) կարևոր է:Նրա գործողության շրջանակը սահմանափակված չէ:
Բնության մեջ, որպես կանոն, փոխազդեցության ոչ թե մեկ, այլ մի քանի տեսակներ միաժամանակ են առաջանում, և շատ մասնիկների հատկությունները որոշվում են բոլոր չորս տեսակներով։ Ֆունդամենտալ փոխազդեցությունները հանգեցնում են մասնիկների վերափոխմանը` դրանց ոչնչացմանը և ստեղծմանը: Ժամանակը, որի ընթացքում տեղի է ունենում տարրական մասնիկների փոխակերպումը, կախված է փոխազդեցության ուժից: Հետևաբար, տարբեր փոխակերպումների ժամանակ կարելի է դատել դրանց հետ կապված փոխազդեցությունների ուժի մասին: Տարրական մասնիկների փոխազդեցություններն իրականացվում են համապատասխան ֆիզիկական դաշտերի միջոցով, որոնց քվանտներն են։
Դաշտի քվանտային ժամանակակից տեսության մեջ դաշտը հասկացվում է որպես փոփոխական թվով մասնիկներով համակարգ (դաշտի քվանտա): Դաշտի ամենացածր էներգետիկ վիճակը, որում ընդհանրապես դաշտային քվանտա չկա, կոչվում է վակուում.Վակուումային վիճակում գրգռման բացակայության դեպքում էլեկտրամագնիսական դաշտը չի պարունակում մասնիկներ (ֆոտոններ)։ Այս վիճակում այն չունի կորպուսուլյար նյութին բնորոշ մեխանիկական հատկություններ: Վակուումը չի պարունակում նյութի սովորական տեսակներ, բայց այն դատարկ չէ բառի ուղիղ իմաստով, քանի որ համապատասխան գրգռմամբ դրանում հայտնվում են ֆոտոններ՝ էլեկտրամագնիսական դաշտի քվանտաներ, որոնց միջոցով իրականացվում է էլեկտրամագնիսական փոխազդեցություն։ Վակուումում կան նաև այլ ֆիզիկական դաշտեր, մասնավորապես գրավիտացիոն դաշտեր, որոնց քվանտները. գրավիտոններ,տեսականորեն կանխատեսված, բայց փորձնականորեն դեռ չգրանցված:
Դաշտի քվանտային տեսության հիմնական խնդիրը տարբեր տեսակի մասնիկների փոխազդեցության խնդիրն է։ Առայժմ այն լուծվել է միայն Կանտյան էլեկտրադինամիկայի մեջ, որը նկարագրում է էլեկտրոնների, պոզիտրոնների և ֆոտոնների փոխազդեցությունը։ Ուժեղ և թույլ փոխազդեցությունների համար դաշտի քվանտային տեսությունը դեռ չի մշակվել։Դրանք նկարագրված են ոչ խիստ մեթոդների կիրառմամբ, թեև պարզ է, որ առանց համապատասխան տեսության անհնար է հասկանալ տարրական մասնիկների կառուցվածքը, որը որոշվում է հենց նրանց փոխազդեցությամբ։ Ուստի տարրական մասնիկների կառուցվածքի հարցը վերջնականապես լուծված չէ։ Համաձայն ժամանակակից հասկացությունների՝ տարրական մասնիկների կառուցվածքը նկարագրվում է շարունակաբար առաջացող և քայքայվող «վիրտուալ» մասնիկներով։ Վիրտուալ մասնիկների պաշտոնական օգտագործումը նշանակում է, որ տարրական մասնիկների ներքին կառուցվածքը հնարավոր չէ նկարագրել այլ մասնիկների միջոցով։
Ժամանակակից ֆիզիկայի զարգացման ամենակարեւոր ուղղությունը այսպես կոչված «Մեծ միավորում».- ֆիզիկական փոխազդեցության բոլոր չորս տեսակները (ուժեղ, թույլ, գրավիտացիոն և էլեկտրամագնիսական) նվազեցնելու փորձ մեկ հիմնարար փոխազդեցության, որը կբացատրի նյութի շարժման ֆիզիկական ձևը որպես ամբողջություն և կստեղծեր ամենահիմնարար ֆիզիկական տեսությունը: Շատ գիտնականներ կարծում են, որ նման տեսություն կարող է ստեղծվել միայն տիեզերագիտական հանգամանքների հաշվառմամբ՝ ուսումնասիրելով իրավիճակներ, երբ պարզվում է, որ միկրոաշխարհը կապված է մեգաաշխարհի հետ, գերփոքրը՝ ծայրահեղ մեծի, ֆիզիկան՝ աստղագիտության և տիեզերագիտության հետ:
