книги / Физика для бакалавра. Ч. 2-1
.pdfных взаимодействия между собой (склеим двое брюк в районе пояса) и получим процесс, в котором две замкнутые струны взаимодействуют через объединение в промежуточную замкнутую струну, которая потом опять распадается на две, но уже другие.
Вструнной теории, в частности, существует замкнутая струна, соответствующая гравитону. Одной из особенностей теории является то, что она естественно и неизбежно включает в себя гравитацию как одно из фундаментальных взаимодействий.
Суперструны существуют в 10-мерном пространствевремени, в то время как мы живем в 4-мерном. И если суперструны описывают нашу Вселенную, нам необходимо связать эти два пространства. Для этого обычно сворачивают 6 дополнительных измерений до 10–33 см. Из-за малости этого расстояния оно становится абсолютно незаметным для всех современных ускорителей элементарных частиц. В конечном итоге мы получим привычное 4-мерное пространство, каждой точке которого отвечает крохотное 6-мерное пространство, так называемое Калаби-Яу.
У струн есть еще одно замечательное свойство – они могут «наматываться» на компактное измерение. Это приводит к появлению так называемых оборотных мод в спектре масс. Легкость оборотных мод позволяет интерпретировать их как наблюдаемые нами элементарные частицы.
Вначале последнего десятилетия ХХ века одним из принципиальных вопросов теоретической физики был вопрос выбора той или иной струнной теории в качестве кандидата на роль единой теории. В решении этого фундаментального вопроса в последние годы был достигнут значительный прогресс. Оказалось, что все известные теории суперструн связаны между собой преобразованиями дуальности, открытыми в 1995 году. Дуальность теорий – это их существенное различие в деталях, но опись одной и той же физической реальности. На основе анализа взаимосвязи разных теорий выдвинута гипотеза, согласно которой все известные теории суперструн являются предельными
411
случаями некоей фундаментальной М-теории. Эта теория живет в 11-мерном пространстве-времени и на больших расстояниях описывает 11-мерную супергравитацию.
С открытием дуальности связана третья струнная революция. Первая струнная революция была вызвана изучением амплитуд рассеяния. Вторая струнная революция связана с открытием Грином и Шварцем суперсимметрии. Суперсимметрия – это симметрия между бозонами и фермионами.
Вопросы для самоконтроля
1.Что понимают под элементарными частицами?
2.Перечислите основные классы элементарных частиц.
3.Какие частицы называются: фермионами, бозонами, резонансными?
4.Перечислите типы взаимодействия между элементарными частицами.
5.Перечислите основные характеристики элементарных частиц.
6.Какими свойствами обладают элементарные частицы?
7.Что такое кварк?
8.Опишите картину строения материи.
9.Перечислите особенности кварков.
10.Что такое аромат, странность, очарование, цвет кварка.
11.Что такое глюоны?
12.Перечислите ароматы кварков.
13.Перечислите массы, барионные заряды, спины кварков.
14.Чем характеризуются лептоны?
15.Что собой представляет гипотеза А. Салама и Дж. Пати?
16.Расскажите о теории великого объединения.
412
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Основная литература
1.Савельев И.В. Курс общей физики: учеб. пособие: в 3 т. – 11-е изд. – СПб.: Лань, 2011. – Т. 1. – 432 с.; Т. 2. – 496 с.; Т. 3. – 317 с.
2.Иродов И.Е. Основные законы физики: учеб. пособие:
в6т.–9-е изд. – М.; СПб.: Лаб. баз. знаний, 2010.
3.Чертов А.Г., Воробьев А.А. Задачник по физике: учеб. пособие. – 14-е изд. – М.: Физматлит, 2008. – 527 с.
4.Иродов И.Е. Задачи по общей физике: учеб. пособие. – 15-е изд. – М.; СПб.: Лаб. баз. знаний, 2009. – 431 с.
Дополнительная литература
1.Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики: учеб. пособие длявтузов.–7-е изд., стер. – М.: Академия, 2003. – 720 с.
2.Трофимова Т.И. Курс физики: учеб. пособие. – 11-е изд. – М.: Высшая школа, 2011. – 542 с.
3.Волькенштейн В.С. Сборник задач по общему курсу физики: учеб. пособие. – 11-е изд. – СПб.: Спецлитература, 2004. – 384 с.
4.Вдовин Н.А., Нуруллаев Э.М. Физика: учеб. пособие:
в3 ч. – Ч. 2: Основы электродинамики. – Пермь: Изд-во Перм.
гос. техн. ун-та, 2007. – 139 с.
5.Нуруллаев Э.М., Вдовин Н.А. Физика: учеб. пособие:
в3 ч. – Ч. 3: Волновая и квантовая физика. Основы физики твердого тела, атома, атомного ядра. Элементарные частицы: учеб. пособие.–Пермь:Изд-воПерм.гос.техн.ун-та,2008.–219 с.
6.Бопп Ф. Введение в физику ядра, адронов и элементарных частиц: учеб.: пер. с нем. – М.: Мир, 1999. – 277 с.
7.Фейнман Р. Элементарные частицы и законы физики:
пер. с англ. – М.: Мир, 2000. – 137 с.
413
8.Любимов А., Киш Д. Введение в экспериментальную физику частиц. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Физматлит, 2001. – 267 с.
9.Ляховский В.Д., Болохов А.А. Группы симметрии и элементарные частицы: учеб. пособие. – 2-е изд., испр. – М.: URSS, 2002. – 371 с.
10.Верин О.Г. Динамика вакуума и солитонная теория элементарных частиц. – М.: Пресс, 2002. – 99 с.
11.Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания: учеб. пособие для вузов. – М.: Гардарики, 2005. – 303 с.
12.Рау В.Г. Основы теоретической физики. Физика ядерного ядра и элементарных частиц: учеб. пособие для вузов. – М.: Высшая школа, 2005. – 141 с.
13.Верин О.Г. Природа элементарных частиц, квантовая теория и великое объединение. – М.: Контур, 2006. – 131 с.
14.Бояркин О.М. Введение в физику элементарных частиц:
учеб. пособие. – 2-е изд., испр. – М.: URSS, 2006. – 259 с.
15.Дирак П.А.М. Собр. науч. тр. – Т. 2: Квантовая теория. –
М.: Физматлит, 2003. – 846 с.
414
Учебное издание
Нуруллаев Эргаш Масеевич, Кротов Лев Николаевич
ФИЗИКА ДЛЯ БАКАЛАВРА
Учебное пособие
Часть 2
Редактор и корректор Н.В. Бабинова
Подписано в печать 25.10.2017. Формат 60 90/16. Усл. печ. л. 26. Тираж 50 экз. Заказ № 258/2017.
Издательство Пермского национального исследовательского
политехнического университета.
Адрес: 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, к. 113. Тел. (342) 219-80-33.