Современная физическая картина мира

В простейшем варианте теории Великого объединения для превращения кварков в лептоны требуется двадцать четыре поля. Двенадцать из квантов этих полей уже известны: фотон, две W-частицы, Z-частица и восемь глюонов. Остальные двенадцать квантов — новы сверхтяжелые промежуточные бозоны, объединенные общим названием Х и У-частицы (обладающие цветом и электрическим зарядом). Эти кванты соответствуют полям, поддерживающим более широкую калибровочную симметрию и перемешивающим кварки с лептонами. Следовательно, Х- и У-частицы могут превращать кварки в лептоны (и наоборот).

На основе теорий Великого объединения предсказаны, по крайней мере, две важные закономерности, которые могут быть проверены экспериментально: нестабильность протона и существования магнитных монополей. Экспериментальное обнаружение распада протона и магнитных монополей могло бы стать веским доводом в пользу теорий Великого объединения. На проверку этих предсказаний направлены усилия экспериментаторов. Обнаружение распада протона было бы самым великим экспериментом XX в.! Но пока еще твердо установленных экспериментальных данных на этот счет нет.

А о прямом экспериментальном обнаружении Х- и У-бозонов пока и вовсе не идет. Дело в том, что теории Великого объединения имеют дело с энергией частиц выше 1014 ГэВ. Это очень высокая энергия. Трудно сказать, когда удастся получить частицы столь высоких энергий в ускорителях. Современные ускорители с трудом достигают энергии 100 ГэВ. И потому основной областью применения проверки теорий Великого объединения является космология, этих теорий невозможно описать раннюю стадию эволюции Вселенной, когда температура первичной плазмы достигала 1027К. в таких условиях могли рождаться и аннигилировать сверхтяжелые бозоны Х и У.

Но объединение трех из четырех фундаментальных взаимодействий — это еще не единая теория в подлинном смысле слова, остается еще гравитация. Теоретические модели, в которых объединяются все четыре взаимодействия, называются супергравитацией.

Электричество

 

Магнетизм

 

Слабое взаимодействие

 

Сильное взаимодействие

 

Гравитация

рис.1

 

На рисунке №1 изображена схема процесса объединения фундаментальных взаимодействий. Идея объединения началась с синтеза электричества и магнетизма в рамках теории Максвелла в XIX в. Объединение слабого и электромагнитного взаимодействий получило надежное подтверждение в 1983г. благодаря открытию W и Z-частиц. Данных, подтверждающих Великое объединение, пока нет, но их ожидают. Число теоретических предпосылок для создания единой теории всех фундаментальных взаимодействий быстро растет. Возможно, что уже в начале XXI в. величайшая задача всей истории познания материи будет решена. В определенном смысле это означает конец физической науки как науки о фундаментальных основаниях материи.

Но не исключены и другие варианты развития физики XXI в. — срытие новых фундаментальных взаимодействий, новых субкварковых частиц, появление иных трактовок единства материи и др. Особенно значимы на этом пути те необычные представления, которые сейчас складываются там, где микромир оказывается связанным с мегамиром, ультрамалое с ультрабольшим, физика с астрономией и космологией.

 
Библиография 

“Концепции современного естествознания”

автор Найдыш В.М. 2000г.

2. “Концепция современного естествознания”

автор Рузалин Г.И. 1997г.

”Концепции современного естествознания”

автор Лавриненко, Ратников. 1996г.

 

 

Введение…………………………………………………………………………….. ……1

 

Создание специальной теории относительности……………………………2-4

Создание и развитие общей теории относительности………………………4-5

Экспериментальная проверка общей теории относительности…………..5-6

Современное состояние теории гравитации и её роль в физике………….6-7  

2.1 Возникновение и развитие  квантовой физики……………………………....7-8

2.2 Создание нерелятивистской квантовой механики…………………………….8-9

2.3 Проблема интерпретации квантовой  механики.

Принцип дополнительности…………………………….9-10

2.4 Методологические установки  неклассической физики…………………...10-11

 

3. Фундаментальные физические взаимодействия……………………………12

3.1 Гравитация……………………………………………………………………….....12

3.2 Электромагнетизм…………………………………………………………………13

3.3 Слабое взаимодействие………………………………………………………….13-14

3.4 Сильное взаимодействие…………………………………………………………14

 

4.1 Элементарные частицы…………………………………………………………..15

4.2 Теории элементарных частиц…………………………………………………..15-16

4.3 Теория кварков…………………………………………………………………...16-17

4.4 Теория электрослабого взаимодействия………………………………………17-18

 

Заключение……………………………………………………………………………….18-19

 

Библиография………………………………………………………………………………20