Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Фі́зика елемента́рних части́нок (ФЕЧ, нім. Teilchenphysik, англ. Particle physics), часто називається також фі́зикою висо́ких ене́ргій (нім. Hochenergiephysik, англ. High energy physics, HEP) — розділ фізики, що вивчає структуру і властивості елементарних частинок і їх взаємодії.
| Фізика елементарних частинок | |
 | |
| Тема вивчення/дослідження | Субатомна частинка |
|---|---|
 Фізика елементарних частинок у Вікісховищі | |
Теоретична ФЕЧ
Основне знаряддя дослідження в теоретичній фізиці елементарних частинок — квантова теорія поля. Тобто будь-яка елементарна частинка — це не «шматочок» якоїсь суцільної матерії, а певне (одночасткове) збудження абстрактного гільбертового простору. Можна сказати, що весь наш світ бачиться у ФЕЧ як вектор в гільбертовому просторі станів, який «обертається» в ньому з часом.
Головним результатом сучасної теоретичної фізики елементарних частинок є Стандартна модель. За останні пару десятків років її прогнози були багато разів перевірені ще раз в експериментах, і в наш час[] вона — єдина фізична теорія, що адекватно описує будову нашого світу аж до відстаней порядку 10−18м.
Взаємодія частинок у ФЕЧ принципово відрізняється від взаємодії об'єктів в інших галузях фізики. Наприклад, в механіці ми вивчаємо рух тіл, які, в принципі, можуть один з одним взаємодіяти. Проте як саме, за рахунок чого така взаємодія відбувається — механіка не вивчає. В протилежність цьому, ФЕЧ приділяє однакову увагу, як самим частинкам, так і процесу взаємодії між ними. Зв'язано це з тим, що у ФЕЧ вдається описати електромагнітну, сильну і слабку взаємодію як обмін віртуальними частинками. Важливим постулатом в такому описі з'явилася вимога симетрії нашого світу щодо калібрувальних перетворень.
Рівноправність частинок і їх взаємодій красивим чином виявляється в теоріях суперсиметрій, в яких постулується існування в нашому світі ще однієї прихованої симетрії: суперсиметрії. Можна сказати, що при перетворенні суперсиметрії частинки перетворюються на взаємодії, а взаємодії — в частинки.
Вже звідси видна виняткова фундаментальність ФЕЧ — в ній робиться спроба зрозуміти багато властивостей нашого світу, які до цього (в інших розділах фізики) приймалися лише як даність.
Експериментальна ФЕЧ
Експериментальна фізика елементарних частинок ділиться на два великі класи: прискорювальну і неприскорювальну.
Прискорювальна ФЕЧ — це розгін довгоживучих елементарних частинок в прискорювачі до високих енергій і зіткнення їх одна з одною або з нерухомою мішенню. В процесі такого зіткнення вдається отримати дуже високу концентрацію енергії в мікроскопічному об'ємі, що призводить до народження нових, зазвичай нестабільних, частинок. Вивчаючи характеристики таких реакцій (кількість народжених частинок того або іншого типу, залежність цієї кількості від енергії, типу, поляризації початкових частинок, від кута вильоту і т. д.), можна відновити внутрішню структуру початкових частинок, їх властивості, те, як вони взаємодіють одна з одною.
Неприскорювальна ФЕЧ — це процес «пасивного спостереження» за нашим світом. В неприскорювальних експериментах постачальником елементарних частинок є Природа, а від дослідника вимагається лише уважно стежити за тим, що відбувається. Типові неприскорювальні експерименти — спостереження за нейтрино в нейтриних детекторах, очікування розпаду протона, безнейтринного подвійного бета-розпаду та інших украй рідкісних подій у великому об'ємі речовини, експерименти з космічним промінням.
Див. також
Література
- Кучерук І. М., Горбачук І. Т., Луцик П. П. Загальний курс фізики : навч. посібник у 3-х т. — Київ : Техніка, 2006. — Т. 2 : Електрика і магнетизм.
- Готтфрид К., Вайскопф В. Концепции физики элементарных частиц. — М. : Мир, 1988. — 240 с.
- Кейн Г. Современная физика элементарных частиц. — М. : Мир, 1990. — 360 с.
- Перкинс Д. Введение в физику высоких энергий. — М. : Мир, 1975. — 416 с.
- Садбери А. Квантовая механика и физика элементарных частиц. — М. : Мир, 1989. — 488 с.
- Фрауэнфельдер Г., Хенли Э. Субатомная физика. — М. : Мир, 1979. — 736 с.
Посилання
- Фізика елементарних частинок на Scientific.ru
- Повна таблиця елементарних частинок, підготовлена Particle Data Group.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Fi zika elementa rnih chasti nok FECh nim Teilchenphysik angl Particle physics chasto nazivayetsya takozh fi zikoyu viso kih ene rgij nim Hochenergiephysik angl High energy physics HEP rozdil fiziki sho vivchaye strukturu i vlastivosti elementarnih chastinok i yih vzayemodiyi Fizika elementarnih chastinokTema vivchennya doslidzhennyaSubatomna chastinka Fizika elementarnih chastinok u VikishovishiTeoretichna FEChOsnovne znaryaddya doslidzhennya v teoretichnij fizici elementarnih chastinok kvantova teoriya polya Tobto bud yaka elementarna chastinka ce ne shmatochok yakoyis sucilnoyi materiyi a pevne odnochastkove zbudzhennya abstraktnogo gilbertovogo prostoru Mozhna skazati sho ves nash svit bachitsya u FECh yak vektor v gilbertovomu prostori staniv yakij obertayetsya v nomu z chasom Golovnim rezultatom suchasnoyi teoretichnoyi fiziki elementarnih chastinok ye Standartna model Za ostanni paru desyatkiv rokiv yiyi prognozi buli bagato raziv perevireni she raz v eksperimentah i v nash chas koli vona yedina fizichna teoriya sho adekvatno opisuye budovu nashogo svitu azh do vidstanej poryadku 10 18m Vzayemodiya chastinok u FECh principovo vidriznyayetsya vid vzayemodiyi ob yektiv v inshih galuzyah fiziki Napriklad v mehanici mi vivchayemo ruh til yaki v principi mozhut odin z odnim vzayemodiyati Prote yak same za rahunok chogo taka vzayemodiya vidbuvayetsya mehanika ne vivchaye V protilezhnist comu FECh pridilyaye odnakovu uvagu yak samim chastinkam tak i procesu vzayemodiyi mizh nimi Zv yazano ce z tim sho u FECh vdayetsya opisati elektromagnitnu silnu i slabku vzayemodiyu yak obmin virtualnimi chastinkami Vazhlivim postulatom v takomu opisi z yavilasya vimoga simetriyi nashogo svitu shodo kalibruvalnih peretvoren Rivnopravnist chastinok i yih vzayemodij krasivim chinom viyavlyayetsya v teoriyah supersimetrij v yakih postuluyetsya isnuvannya v nashomu sviti she odniyeyi prihovanoyi simetriyi supersimetriyi Mozhna skazati sho pri peretvorenni supersimetriyi chastinki peretvoryuyutsya na vzayemodiyi a vzayemodiyi v chastinki Vzhe zvidsi vidna vinyatkova fundamentalnist FECh v nij robitsya sproba zrozumiti bagato vlastivostej nashogo svitu yaki do cogo v inshih rozdilah fiziki prijmalisya lishe yak danist Eksperimentalna FEChEksperimentalna fizika elementarnih chastinok dilitsya na dva veliki klasi priskoryuvalnu i nepriskoryuvalnu Priskoryuvalna FECh ce rozgin dovgozhivuchih elementarnih chastinok v priskoryuvachi do visokih energij i zitknennya yih odna z odnoyu abo z neruhomoyu mishennyu V procesi takogo zitknennya vdayetsya otrimati duzhe visoku koncentraciyu energiyi v mikroskopichnomu ob yemi sho prizvodit do narodzhennya novih zazvichaj nestabilnih chastinok Vivchayuchi harakteristiki takih reakcij kilkist narodzhenih chastinok togo abo inshogo tipu zalezhnist ciyeyi kilkosti vid energiyi tipu polyarizaciyi pochatkovih chastinok vid kuta vilotu i t d mozhna vidnoviti vnutrishnyu strukturu pochatkovih chastinok yih vlastivosti te yak voni vzayemodiyut odna z odnoyu Nepriskoryuvalna FECh ce proces pasivnogo sposterezhennya za nashim svitom V nepriskoryuvalnih eksperimentah postachalnikom elementarnih chastinok ye Priroda a vid doslidnika vimagayetsya lishe uvazhno stezhiti za tim sho vidbuvayetsya Tipovi nepriskoryuvalni eksperimenti sposterezhennya za nejtrino v nejtrinih detektorah ochikuvannya rozpadu protona beznejtrinnogo podvijnogo beta rozpadu ta inshih ukraj ridkisnih podij u velikomu ob yemi rechovini eksperimenti z kosmichnim prominnyam Div takozhNejtrinna minimalna standartna modelLiteraturaKucheruk I M Gorbachuk I T Lucik P P Zagalnij kurs fiziki navch posibnik u 3 h t Kiyiv Tehnika 2006 T 2 Elektrika i magnetizm Gottfrid K Vajskopf V Koncepcii fiziki elementarnyh chastic M Mir 1988 240 s Kejn G Sovremennaya fizika elementarnyh chastic M Mir 1990 360 s Perkins D Vvedenie v fiziku vysokih energij M Mir 1975 416 s Sadberi A Kvantovaya mehanika i fizika elementarnyh chastic M Mir 1989 488 s Frauenfelder G Henli E Subatomnaya fizika M Mir 1979 736 s PosilannyaFizika elementarnih chastinok na Scientific ru Povna tablicya elementarnih chastinok pidgotovlena Particle Data Group