Сверхслабое взаимодействие

Сверхслабое взаимодействие — гипотетическое взаимодействие, объясняющее один из двух возможных механизмов нарушения CP-инвариантности при распадах долгоживущего нейтрального каона на два пиона $K_{L}^{0}\rightarrow \pi ^{+}+\pi ^{-}$ или $K_{L}^{0}\rightarrow \pi ^{0}+\pi ^{0}$ и допускающее переходы с изменением странности $\Delta S=2$ ^[1]. За счет сверхслабого взаимодействия возможны взаимные превращения волновых функций каонов с разными значениями CP-чётности $K_{1}\leftrightarrow K_{2}$ ^[2]. Гипотеза о сверхслабом взаимодействии впервые была выдвинута Линкольном Вольфенштейном в 1964 году.^[3] Предполагается, что константа $G_{ss}$ сверхслабого взаимодействия $G_{ss}\sim 10^{-9}G_{F}$ , где $G_{F}$ - константа Ферми^[2].

См. также

Примечания

↑ Перкинс Д. Введение в физику высоких энергий. — М., Мир, 1975. — C. 218
↑ ¹ ² Окунь Л. Б. Лептоны и кварки. — М., Едиториал УРСС, 2005. — C. 96-100
↑ Wolfenstein L. of CP Invariance and the Possibility of Very Weak Interactions (недоступная ссылка) // Phys. Rev. Lett. - 1964. - V. 13. - P. 562

Похожие исследовательские статьи

Ква́нтовая тео́рия по́ля (КТП) — раздел физики, изучающий поведение квантовых систем с бесконечно большим числом степеней свободы — квантовых полей; является теоретической основой описания микрочастиц, их взаимодействий и превращений. На языке КТП основываются физика высоких энергий и физика элементарных частиц, её математический аппарат используется в физике конденсированного состояния. КТП в виде Стандартной модели в настоящее время является единственной экспериментально подтверждённой теорией, способной описывать и предсказывать результаты экспериментов при достижимых в современных ускорителях высоких энергиях.

Ряд Фурье́ — представление функции $\text{[math]}$ с периодом $\text{[math]}$ в виде ряда

\text{[math]}

Преобразование Фурье́ — операция, сопоставляющая одной функции вещественной переменной другую функцию вещественной переменной. Эта новая функция описывает коэффициенты («амплитуды») при разложении исходной функции на элементарные составляющие — гармонические колебания с разными частотами.

Сла́бое взаимоде́йствие — фундаментальное взаимодействие, ответственное, в частности, за процессы бета-распада атомных ядер и слабые распады элементарных частиц, а также нарушения законов сохранения пространственной и комбинированной чётности в них. Это взаимодействие называется слабым, поскольку два других взаимодействия, значимые для ядерной физики и физики высоких энергий, характеризуются значительно большей интенсивностью. Однако оно значительно сильнее четвёртого из фундаментальных взаимодействий, гравитационного.

Као́н — мезон, содержащий один странный антикварк и один u- или d-кварк. Каоны — самые лёгкие из всех странных адронов.

В физике элементарных частиц нарушение CP-инвариантности — это нарушение комбинированной чётности (CP-симметрии), то есть неинвариантность законов физики относительно операции зеркального отражения с одновременной заменой всех частиц на античастицы. Оно играет важную роль в теориях космологии, которые пытаются объяснить преобладание материи над антиматерией в нашей Вселенной. Открытие нарушения CP-симметрии в 1964 г. в процессах распада нейтральных каонов было отмечено Нобелевской премией по физике 1980 года. В 1967 г. А. Д. Сахаров показал, что CP-нарушение являлось одним из необходимых условий для практически полного уничтожения антивещества на раннем этапе развития Вселенной. В 1973 г., пытаясь найти объяснение CP-нарушению в распадах нейтральных каонов и отталкиваясь от идеи Николы Кабиббо о смешивании двух поколений кварков, Макото Кобаяси и Тосихидэ Маскава предсказали существование третьего. Действительно, b-кварк был открыт в 1977 г., t-кварк — в 1995. Предсказанные теорией Кобаяси и Маскавы различия свойств B и анти-B мезонов, включая прямое CP-нарушение, были экспериментально подтверждены BaBar и Belle в 2002—2007 годах, за что учёные были удостоены Нобелевской премии по физике 2008 г.

CPT-инвариантность — это фундаментальная симметрия физических законов при преобразованиях, включающих одновременную инверсию зарядового сопряжения, чётности и времени.

Пи-теорема — основополагающая теорема анализа размерностей. Теорема утверждает, что если имеется зависимость между $\text{[math]}$ физическими величинами, не меняющая своего вида при изменении масштабов единиц в некотором классе систем единиц, то она эквивалентна зависимости между, вообще говоря, меньшим числом $\text{[math]}$ безразмерных величин, где $\text{[math]}$ — наибольшее число величин с независимыми размерностями среди исходных $\text{[math]}$ величин. Пи-теорема позволяет установить общую структуру зависимости, вытекающую только лишь из требования инвариантности физической зависимости при изменении масштабов единиц, даже если конкретный вид зависимости между исходными величинами неизвестен.

T-симме́три́я — симметрия уравнений, описывающих законы физики, по отношению к операции замены времени t на −t. В квантовой механике математически записывается, как равенство нулю коммутатора оператора Гамильтона и антиунитарного оператора обращения времени

\text{[math]}

Тригонометрический ряд Фурье — представление произвольной функции $\text{[math]}$ с периодом $\text{[math]}$ в виде ряда

Константа взаимодействия или константа связи — параметр в квантовой теории поля, определяющий силу (интенсивность) взаимодействия частиц или полей. Константа взаимодействия связана с вершинами на диаграмме Фейнмана.

SFLASH — асимметричный алгоритм цифровой подписи рекомендованный проектом NESSIE European в 2003 году. SFLASH основан на Matsumoto-Imai(MI) схеме, так же называемой C*. Алгоритм принадлежит к семейству многомерных схем с открытым ключом, то есть каждая подпись и каждый хеш сообщения представлен элементами конечного поля K. SFLASH был разработан для очень специфичных приложений, где затраты на классические алгоритмы становятся чрезвычайно высокими: они очень медленные и имеют большой размер подписи. Таким образом SFLASH был создан, чтобы удовлетворять потребностям дешевых смарт-карт.

Спонта́нное наруше́ние симме́три́и — способ нарушения симметрии физической системы, при котором исходное состояние и уравнения движения системы инвариантны относительно некоторых преобразований симметрии, но в процессе эволюции система переходит в состояние, для которого инвариантность относительно некоторых преобразований начальной симметрии нарушается. Спонтанное нарушение симметрии всегда связано с вырождением состояния с минимальной энергией, называемого вакуумом. Множество всех вакуумов имеет начальную симметрию, однако каждый вакуум в отдельности — нет. Например, шарик в жёлобе с двумя ямами скатывается из неустойчивого симметричного состояния в устойчивое состояние с минимальной энергией либо влево, либо вправо, разрушая при этом симметрию относительно изменения левого на правое.

Тета-тау-парадокс — парадокс физики элементарных частиц, наглядно демонстрирующий нарушение закона сохранения пространственной чётности при слабом взаимодействии. В 1954—1956 годах было обнаружено, что два странных мезона $\text{[math]}$ и $\text{[math]}$ обладают разными схемами распада: $\text{[math]}$ , $\text{[math]}$ , но имеют одинаковые прочие свойства. Пространственная чётность $\text{[math]}$ , а $\text{[math]}$ . Для решения тета-тау-парадокса Ли и Янг в 1956 г. высказали гипотезу о несохранении пространственной чётности в процессах, обусловленных слабым взаимодействием. Тогда мезоны $\text{[math]}$ и $\text{[math]}$ можно считать одной частицей — каоном $\text{[math]}$ с отрицательной чётностью $\text{[math]}$ . Заряженный каон распадается по двум каналам — с сохранением и несохранением пространственной чётности.

Миллислабое взаимодействие — гипотетическое взаимодействие, объясняющее один из двух возможных механизмов нарушения CP-инвариантности при распадах долгоживущего нейтрального каона на два пиона $\text{[math]}$ или $\text{[math]}$ и допускающее переходы с изменением странности $\text{[math]}$ .

Пионий (атом) — экзотический атом, состоящий из одного $\text{[math]}$ и одного $\text{[math]}$ -мезона. Он может быть создан, например, взаимодействием протонного пучка, ускоренного ускорителем частиц, и ядра-мишени. Пионий имеет короткое время жизни $\text{[math]}$ c, предсказанное теорией хиральных возмущений. Он распадается в основном на два $\text{[math]}$ -мезона и с меньшей вероятностью на два фотона.

Представление группы Ли — это линейное действие группы Ли на векторном пространстве или, что то же самое, гладкий гомоморфизм группы Ли в группу обратимых операторов на векторном пространстве. Играет важную роль в изучении непрерывной симметрии в математике и теоретической физике. Представления групп Ли изучены довольно хорошо, основным инструментом их изучения является использование соответствующих «инфинитезимальных» представлений алгебр Ли.

Гиперфотон — гипотетическая частица с очень малой массой и спином, равным единице. Гипотеза о существовании гиперфотона была выдвинута в качестве объяснения нарушения CP-инвариантности при двухпионном распаде долгоживущего нейтрального каона $\text{[math]}$ .

В теоретической физике, особенно в квантовой теории поля, часто используется бета-функция, характеризующая зависимость константы взаимодействия от энергетического уровня. Сама бета-функция определяется как $\text{[math]}$

Квантовая хромодинамика на решётке — это квантовая хромодинамика (КХД), формулируемая на дискретной евклидовой пространственно-временной решётке. При таком рассмотрении не вводятся новые параметры или полевые переменные, а значит, КХД на решётке сохраняет фундаментальный характер КХД.

Эта страница основана на статье Википедии.
Текст доступен на условиях лицензии CC BY-SA 4.0; могут применяться дополнительные условия.
Изображения, видео и звуки доступны по их собственным лицензиям.