Вопрос 4.1.10. Кто и когда предпринял первые попытки теоретического описания СлВ?
Ответ 4.1.10. В 1934 г. Э. Ферми построил теорию -распада. Других типов реакций, обусловленных сСлВ, в то время просто не было известно, поэтому в то время эта теория могла быть воспринята как теория СлВ вообще.
Вопрос 4.1.11. Какова сущность теории Ферми?
Ответ 4.1.11. Согласно этой теории, электрон и антинейтрино, вылетающие при -распаде из ядра, не находились в нем до этого, а возникли в момент распада. Другими словами, – -распад есть переход нуклона из нейтронного состояния в протонное с рождением электрона и антинейтрино.
Вопрос 4.1.12. Какую можно провести аналогию между испусканием нейтрино в процессах, обусловленных СлВ, и испусканием фотонов в процессах, обусловленных электромагнитным взаимодействием?
Ответ 4.1.12. Явление, указанное в вопр. 4.1.11, аналогично испусканию фотонов низкой энергии (видимого света) возбужденными атомами или испускание -квантов возбужденными ядрами. Причиной этих процессов является взаимодействие электрических зарядов частиц с электромагнитным полем: движущаяся заряженная частица (электрон, протон) создает электромагнитный ток, который возмущает ЭМП; в результате этого взаимодействия частица передает энергию квантам поля – фотонам. Аппарат КТП приспособлен для описания процессов рождения и уничтожения частиц. Именно этот аппарат может быть применен для описания слабого взаимодействия.
Вопрос 4.1.13. Как можно отобразить предыдущий ответ в виде таблицы?
Ответ 4.1.13. Таблица 4.1.13. Сравнительная характеристика актов электромагнитного и слабого взаимодействия.
взаимодействие
|
электромагнитное
|
слабое
|
явление
|
оптическое излучение
|
гамма-излучение
|
-распад
|
система
|
возбужденный атом
|
возбужденное ядро
|
нуклон, ядро
|
частица
|
электрон
|
протон
|
нуклон
|
обязательно ли наличие ее движения
|
да
|
да
|
нет
|
с чем взаимодейтвует
|
с ЭМП
|
с электронно-нейтринным полем
|
механизм взаимодействия
|
создает электромагнитный ток, который возмущает ЭМП; в результате энергия передается квантам поля – фотонам
|
|
Вопрос 4.1.14. Как может быть построен гамильтонина СлВ?
Ответ 4.1.14. Гамильтониан СлВ может быть представлен в виде (зная гамильтониан, можно найти все величины):
ĤСлВ = (GF/21/2)(( p+Га n)( e+Га ) + ( n+Га+ p)( +Га+ e)). (4.1.14)
Здесь полевой оператор p+ описывает рождение протона ( p – уничтожение протона), n – уничтожение нейтрона ( n+ – рождение нейтрона), e+ и e – соответственно рождение и уничтожение электрона (уничтожение и рождение позитрона), + и - рождение и уничтожение нейтрино (уничтожение и рождение антинейтрино); Га – некоторые 4-рядные матрицы, действующие на спинорные индексы полевых операторов (в теории Ферми матрицы Га совпадали с матрицами Дирака); GF – константа Ферми (GF 1.4310– 62 Джм3 = 1.4310– 49 эргсм3); численный множитель введен из соображений нормировки; в современной теории СлВ используется другая, безразмерная константа. Гамильтониан (4.1.14) описывает все элементарные процессы -превращений, причем они входят в теорию полностью симметричным образом, и их динамика по существу тождественна.
Достарыңызбен бөлісу: |