Фізика елементарних частинок і t-кварк
М.Нікітіна
Дане вступне слово розраховане на неспеціалістів. У ньому коротко обрісоввиваются контури сучасної фізики високих енергій і даються відповіді на деякі поширені питання, що виникають у любителів науки при першому знайомстві з квантової теорією. Підготовлений читач може пропустити вступне слово і відразу перейти до читання статті Дональда Перкінса "Відкриття t-кварка". А читач, знайомий з методами квантової теорії поля, здатний зрозуміти і не тільки всі написане Д.Перкінсом, а й додаткові обчислення, наведені в розділі "Коментарі перекладача". p> Історія дослідження елементарних частинок і фундаментальних взаємодій налічує більше двох з половиною тисяч років і сходить до ідей давньогрецьких натурфілософів про будову Світу. Однак серйозна наукова розробка даного питання почалася тільки в кінці XIX-го століття. У 1897 році видатний англійський фізик-експериментатор Дж.Дж.Томсон визначив ставлення заряду електрона до його маси. Тим самим, електрон остаточно набув статусу реального фізичного об'єкта і став першою відомою елементарною частинкою в історії людства. p> За сто з невеликим років фізики провели тисячі складних і найточніших експериментів, покликаних відшукати інші елементарні частинки і виявити фундаментальні взаємодії між ними. Результати експериментів пояснювалися серією послідовно змінювали один одного теорій. Остання в їх ряду - Стандартна модель взаємодії елементарних частинок (СМ), що включає в себе мінімальну модель електрослабкої взаємодії Глешоу-Вайнберга-Салама і Квантову хромодинаміки (КХД). Можна сказати, що на сьогоднішній день саме СМ є реальним підсумком багаторічної роботи сотень тисяч людей від "Високочолих" теоретиків до простих інженерів і лаборантів. Схему СМ можна укласти в кілька абзаців. p> На сьогоднішній день вважається, що в Світі існують три фундаментальні взаємодії. Це гравітаційне, електрослабку і сильне. При енергіях багато менших, ніж приблизно 90 ГеВ (1 ГеВ, тобто 1 Гігаелектронвольт = 109 електронвольт), електрослабку взаємодія "Розщеплюється" на два: добре всім знайоме електромагнітне і що виявляється тільки у світі елементарних частинок слабка взаємодія. Зауважимо, що сильна взаємодія, аналогічно слабкому, проявляється виключно в мікросвіті. Це пов'язано з тим, що слабку і сильну взаємодії володіють кінцевими і вельми малими радіусами дії близько 10-16см і 10-13см, відповідно. Радіуси дії гравітаційного і електромагнітного взаємодій - нескінченні, а тому гравітація і електромагнетизм проявляють себе на макроскопічному рівні. Однак у мікросвіті у всьому діапазоні енергій, доступних для експериментального вивчення, гравітація слабка і нею можна знехтувати. p> Поява електрослабкої взаємодії не повинно дивувати читачів. У перебігу всієї своєї історії фізика рухається в напрямку об'єднання взаємодій. Ньютон - перший, хто пішов шляхом відшукання універсальних фундаментальний фізичних законів. Закон всесвітнь...
