Избранное
ЭБ Нефть
и Газ
Главная
Оглавление
Поиск +
Еще книги ...
Энциклопедия
Помощь
Для просмотра
необходимо:


Книга: Главная » Введенский Б.А. Большая советская энциклопедия Том 48
 
djvu / html
 

650
ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ
напр., у =
, у=х«=
y=chx=
т. д. Класс Э. ф. наиболее изучен и чаще всего встречается в приложениях математики. Однако многие прикладные вопросы приводят к рассмотрению функций, не являющихся Э. ф. (напр., цилиндрических функций, см.). Производная от Э. ф. также является Э. ф., однако интеграл от Э. ф. может уже не быть Э. ф. При изучении не элементарных функций выражают их через Э. ф. при помощи бесконечных рядов, произведений, интегралов и т. д.
ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ. По своему первоначальному смыслу термин «Э. ч.» обозначает простейшие частицы, из к-рых состоит вещество. С этой точки зрения, понятие «Э. ч.» пришло на смену древнему понятию атома вещества.
В 1-й четверти 20 в., после открытия сложного строения атома, электрон и протон считались теми элементами, из к-рых состоит вещество. Но затем число известных Э. ч. резко возросло. Были открыты нейтрон, позитрон, ц-мезоны обоих знаков заряда, нейтральные и заряженные тс-мезоны, нейтрино, фотон, целое семейство т. н. гиперонов (\°-частицы и Е-частицы), т. н. тяжёлые мезоны (в°, К-, т-мезон), о числе к-рых еще нет достаточной ясности; наконец, в 1955 — 56 открыты антипротон, антинейтрон, антив0-частица.
Для развития атомистич. представлений в эпоху научного естествознания характерны две стороны. Одна из них относится к процессу познания. Признание элементарности частицы вещества обычно означало, что экспериментальные данные еще настолько «грубы», что не позволяют рассматривать «структуру» этой Э. ч.; большинство изучаемых физич. явлений при той точности опыта, к-рая была достижима в данное время, объяснялось без учёта «структуры» данной Э. ч. Такая практич. возможность приводила к метафизич. идеализации атомизма. Крах метафизич. концепции атомизма в своё время привёл к другой крайности — отрицанию к.-л. познавательной ценности идеи атомизма, отрицанию существования к.-л. атомистич. характеристик материи.
Другая сторона атомизма, характерная для самой материи, состоит в том, что обнаружение «атомов» материи, «Э. ч.», обычно свидетельствовало об открытии качественного скачка в свойствах материи. «Э. ч.» воды, т. е. то, что некогда называли атомом воды, а впоследствии молекулой, по своим свойствам резко отличается от кислорода и водорода, составляющих эту молекулу; протоны, нейтроны и электроны, т. е. «Э. ч.», образующие эти атомы, взятые сами по себе, представляют собой форму материи, качественно отличную от водорода и кислорода. Появление разных атомистич. понятий — молекула, атом, Э. ч. — отнюдь не случайно. Эти понятия отображают узлы, ступени, стадии самой материи, качественно отличные её формы.
В зависимости от мировоззрения и научных тенденций обычно подчёркивается односторонне одна из двух указанных сторон атомизма.
В физике 19 в. с понятием частицы связывался образ маленького тельца — шарика, песчинки. В современной физике понятие «Э. ч.» — качественно иное, своеобразное; оно тесно связано с понятием поля.
Сама идея поля, особенно в её первоначальной форме, более соответствует свойствам непрерывности материи. Современная физика пытается представить содержание реального мира как сложные
взаимодействия различных полей: электромагнитного, мезонного, нуклонного, электронного, гравитационного (см. Поля физические).
Для поля, рассматриваемого в современной физике, как правило, характерна возможность представлять его как суперпозицию (наложение) его простейших элементов, рассматриваемых, напр., в виде плоских волн. Частота, длина волны — эти необходимые характеристики всякой плоской волны — связаны соотношениями де Бройля с энергией и импульсом кванта данного поля (см. Квантовал механика). В результате взаимодействия состояние данного поля меняется: поле либо приобретает, либо теряет целое число квантов.
Понятие «квант поля» исторически возникло прп более детальном изучении процессов испускания и поглощения света. Было установлено, что свет испускается и поглощается порциями (квантами). В дальнейшем выяснилось, что квантовые свойства не являются специфич. особенностью только электромагнитного поля, а присущи всем полям. Таким образом, выделение этих «простейших» элементов каждого поля не случайно. Э. ч. в современной физике рассматриваются как кванты соответствующего поля, следовательно, наиболее общая характеристика Э. ч. связана, прежде всего, со способностью данного объекта обладать определёнными энергией и импульсом. Этим свойством обладают любые Э. ч. как кванты соответствующего поля.
Различные поля отличаются друг от друга по своим физич. свойствам, к-рые определяют физич. различия его квантов, т. е. соответствующих Э. ч. Мате-матич. характеристикой каждого типа поля являются т. н. трансформационные свойства, к-рые в сжатом виде описывают в существенной части всё богатство физич. свойств данного поля.
Напр., величины, характеризующие электромагнитные поля (вектор-потенциал), преобразуются при переходе от одной инерциальной системы (см. Системы отсчёта) к другой, как четырёхмерный вектор. Это отражает определённые физич. свойства электромагнитного поля и его квантов — фотонов. В соответствии с векторным характером электромагнитного ноля спин (см.) фотона равен единице (см. Фотон).
Поля, ведущие себя при преобразованиях координат как скалярные, псевдоскалярные, векторные, тензорные, спинорные величины, имеют своим квантом Э. ч. со специфич. свойствами, к-рые характеризуются, в частности, не только спином частицы, но тг её внутренней чётностью (см. Чётность состояния), т. е. поведением волновой функции частицы при замене координат х-+ ~х; у-*- —у; z-*- —z.
Так, л-мезон оказывается квантом псевдоскалярного поля; спин л-мезона, равен нулю, его внутренняя чётность отрицательна (символ 0~).
Электрон является квантом электронного поля; его трансформационные свойства отображаются особыми математич. величинами, т. н. спинорами, характеризующими, в частности, полуцелый спин частицы, и т. д.
В последние годы в физику Э. ч. вошло новое понятие — «изотопический спин». Этот термин характеризует существенное родство частиц по ряду свойств, по к-рым частицы группируются в т. н. изо-топич. мультиплеты. Протон и нейтрон близки по массе и по равенству их спинов, но отличаются элект-рич. зарядом. Они образуют, как говорят, изотопический дублет. я+-, тс°- и тс~- мезон, обладая одной и той же внутренней чётностью, спином, примерным равенством масс, образуют группу из трёх частиц

 

1 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500 510 520 530 540 550 560 570 580 590 600 610 620 630 640 650 651 652 653 654 655 656 657 658 659 660 670


Большая Советская Энциклопедия Второе издание