спокою, рівною mc2, і кінетічної ЕНЕРГІЇ, зростаючої у міру Збільшення імпульсу Частки. Прі не Дуже швидка Русі часток кінетічна енергія мала в порівнянні з mc2, так что можна Прийняти DE "mc2. Тоді з попередньої формули виходе, что квант, что переносити взаємодії в ядрі, винен мати масу порядку. Если підставіті в Цю формулу чісельні Значення величин, то віявляється, что маса кванта ядерного поля пріблізно в 200-300 разів больше масі електрона.
такий напівякісній Розгляд прівів в 1935 японського фізика-теоретика Х. Юкава до передбачення Нової Частки; пізніше експеримент підтвердів Існування Такої Частки, названої пі-мезоном. Цею блискучії результат однозначно укріпів Віру в правільність квантова уявлень про взаємодію як про обмін квантами проміжного поля, Віру, что зберігається в значній мірі до ціх ПІР, що не Дивлячись на ті, что кількісну мезонів теорію ядерних сил побудуваті всі галі не удалося.
Если Розглянуто 2 настількі важкі Частки, что їх можна вважаті класичними матеріальнімі Крапка, то Взаємодія между ними, что вінікає в результаті обміну квантами масі m, приводити до появи потенційної ЕНЕРГІЇ взаємодії часток, рівної
, (1.3)
де r - Відстань между частко, а g - так кличуть входити константа взаємодії даніх часток з полем квантів, что переносячи взаємодію (або інакше - заряд, відповідній даним увазі взаємодії).
Если застосуваті Цю формулу до випадка, коли переноснікамі взаємодії є квант електромагнітного поля - фотони, що маса спокою якіх m = 0, и врахуваті, что вместо g винен стояти електричний заряд е, то Вийди добро відома енергія кулонівської взаємодії двох зарядів: Uел = е2/r.
Графічний метод Опису процесів.
хочай в Квантовій Теорії поля розглядаються Типового квантові об'єкти, можна дати процесам взаємодії и Перетворення часток наочні Графічні зображення. Такого роду графікі Вперше були введені Американский фізіком Р. Фейнманом и носячи его имя. Графікі, або діаграмі, Фейнмана, зовні Схожі на зображення доріг руху всех часток, что беруться доля у взаємодії, Якби ці Частки були класичними (Хочай ні про Який класичний описах не может буті и мови). Для зображення кожної Вільної Частки вводять Деяк лінію (яка, Звичайний, є Всього позбав графічний символ Поширення Частки): так, фотон змальовують хвілястою лінією, електрон - Суцільний. Інколи на лініях ставлять стрілки, поширення "Частки, что умовно позначають "Напрям. Нижчих дані Приклади таких діаграм. br clear=all>В
Мал .. 1.1 Розсіяння фотона на електроні
На малий. 1 змальовано діаграма, відповідна розсіянню фотона на електроні: у Початкова стані Присутні один електрон и один фотон; у крапці 1 смороду зустрічаються и відбувається поглинання фотона Електрон; у крапці 2 з'являється (віпускається Електрон) новий, кінцевій фотон. Це - одна з простих діаграм Комптон-ефект.
В
Рис. 1.2 Обмін фотоном между двома Електрон
Діаграма на малий. 2 відображає обмін фотоном между двома Електрон: один електрон в крапці 1 віпускає фотон, Який потім в крапці 2 поглінається іншим Електрон. Як Вже кажуть, такого роду обмін наводити до появи взаємодії; т. о., Дана діаграма змальовує Елементарна акт електромагнітної взаємодії двох електронів. Складніші діаграмі, відповідні такій взаємодії, повінні враховуваті можлівість обміну декількома фотонами; одна з них змальовано на малий. 1.3. br clear=all>В
Мал .. 1.3. Взаємодія между фотоном и Електрон
У Наведення прикладах віявляється Деяка загальна властівість діаграм, что опісують взаємодію между Електрон и фотонами: ВСІ діаграмі складаються з простих ЕЛЕМЕНТІВ - вершина частин, або вершин, одна з якіх (малі 4) представляет віпускання, а Інша (малі 5) - поглинання фотона Електрон. Обоє ці процеса окремо Заборонені законами Збереження ЕНЕРГІЇ и імпульсу. Прото ЯКЩО така вершина входити як складових частин у Деяк складнішу діаграму, Як це було в Розглянуто прикладах, то квантова невізначеність ЕНЕРГІЇ, что вінікає через ті, что на проміжному етапі Деяка Частка існує короткий годину Dt, знімає енергетичну Заборона.
В
Мал.1.4 Взаємодія между позитроном та Електрон
Частки, Які народжують, а потім поглінаються на проміжніх етапах процеса, назіваються віртуальнімі (на відміну від реальних часток, что існують й достатньо трівалій годину). На малий. 1 це - віртуальний електрон, что вінікає в крапці 1 і знікаючій в крапці 2, на малий. 2 - віртуальний фотон и так далі Часто говорять, что Взаємодія переноситися віртуальнімі частко. Можна декілька умовно Прийняти, что Частка Віртуальна, ЯКЩО квантова невізначеність ее ЕНЕРГІЇ DE порядку СЕРЕДНЯ Значення ЕНЕРГІЇ Частки, и ее можна назіваті реальною, ЯКЩО DE <<(для відносно Повільно Рухом часток з нерівною нулю масою спокою m ця Умова зведеться до нерівності DE <
Діаграмі Фейнмана НЕ позбав дають наочно зображення процесів, альо и дозволяють за пом...
