История открытия основных элементарных частиц
ключенной на антисовпадения. Этим достигался
отбор частиц, близких к концу своего пробега. Камера помещалась в магнитное
поле напряженностью 3500 гс; камера срабатывала с задержкой около 1 сек,
что позволяло производить счет капелек. Среди большого числа фотографий
Стрит и Стивенсон нашли одну, представлявшую чрезвычайный интерес.
На этой фотографии виден след частицы с импульсом 29 Мэв/с, ионизация
которой примерно в шесть раз превышает минимальную. Эта частица обладает
отрицательным зарядом, поскольку она движется вниз. Судя по импульсу и
удельной ионизации, ее масса оказывается равной примерно 175 массам
электрона; вероятная ошибка, составляющая 25 %, обусловлена неточностью
измерения удельной ионизации. Заметим, что электрон, обладающий импульсом
29 Мэв/с, имеет практически минимальную ионизацию. С другой стороны,
частицы с таким импульсом и массой протона (либо движущийся вверх обычный
протон, либо отрицательный протон, движущийся вниз) обладают удельной
ионизацией, которая примерно в 200 раз превышает минимальную; кроме того,
пробег такого протона в газе камеры должен быть меньше 1 см. В то же время
след, о котором идет речь, ясно виден на протяжении 7 см, после чего он
выходит из освещенного объема.
Описанные выше эксперименты безусловно доказали, что проникающие частицы
действительно являются более тяжелыми, чем электроны, но более легкими, чем
протоны. Кроме того, эксперимент Стрита и Стивенсона дал первую примерную
оценку массы этой новой частицы, которую мы можем теперь назвать ее
общепринятым именем - мезон.
Вывод.
Изучение внутреннего строения материи и свойств Э. ч. с первых своих
шагов сопровождалось радикальным пересмотром многих устоявшихся понятий и
представлений. Закономерности, управляющие поведением материи в малом,
оказались настолько отличными от закономерностей классической механики и
электродинамики, что потребовали для своего описания совершенно новых
теоретических построений. Такими новыми фундаментальными построениями в
теории явились частная (специальная) и общая теория относительности (А.
Эйнштейн, 1905 и 1916; Относительности теория, Тяготение) и квантовая
механика (1924—27; Н.Бор, Л. де Бройль, В. Гейзенберг, Э. Шредингер, М.
Борн). Теория относительности и квантовая механика знаменовали собой
подлинную революцию в науке о природе и заложили основы для описания
явлений микромира. Однако для описания процессов, происходящих с Э. ч.,
квантовой механики оказалось недостаточно. Понадобился следующий шаг —
квантование классических полей (т. н. квантование вторичное) и разработка
квантовой теории поля. Важнейшими этапами на пути её развития были:
формулировка квантовой электродинамики (П. Дирак, 1929), квантовой теории b-
распада (Э. Ферми, 1934), положившей начало современной теории слабых
взаимодействий, квантовой мезодинамики (Юкава, 1935). Непосредственной
предшественницей последней была т. н. b-теория ядерных сил (И. Е. Тамм, Д.
Д. Иваненко, 1934; Сильные взаимодействия). Этот период завершился
созданием последовательного вычислительного аппарата квантовой
электродинамики (С. Томонага, Р. Фейнман, Ю. Швингер; 1944—49), основанного
на использовании техники перенормировки (Квантовая теория поля). Эта
техника была обобщена впоследствии применительно к другим вариантам
квантовой теории поля.
Квантовая теория поля продолжает развиваться и совершенствоваться
и является основой для описания взаимодействий Э. ч. У этой теории имеется
ряд существенных успехов, и всё же она ещё очень далека от завершённости и
не может претендовать на роль всеобъемлющей теории Э. ч. Происхождение
многих свойств Э. ч. и природа присущих им взаимодействий в значительной
мере остаются неясными. Возможно, понадобится ещё не одна перестройка всех
представлений и гораздо более глубокое понимание взаимосвязи свойств
микрочастиц и геометрических свойств пространства-времени, прежде чем
теория Э. ч. будет построена.
1 Мякишев Г.Я. “Элементарные частицы” М.,Просвещение, 1977г.
2 Савельев И.В. “Курс физики”, М, Наука, 1989г.
3 Крейчи “Мир глазами современной физики” М, Мир, 1974
4 Комар А.А. “Элементарные частицы” cтатья
5 Зисман Г.А., Тодес О.М. “ Курс общей физики” Киев, изд. Эделвейс
1994 г.
6 Федоров Ф. “Цепная реакция идеи” М., изд. Знание, 1975 г.
| |  скачать работу |
История открытия основных элементарных частиц |
