Кол(0)ФЭЧФИ4ФМ4

ФИ4, ФМ4. 2010 год. Теоретическая физика. Физика элементарных частиц. Коллоквиум.

Всего 20 вариантов. В каждом варианте 10 вопросов с выбором ответа. На листе с вопросами (образец предлагается ниже) обводить ответы категорически запрещается. Вместо этого нужно использовать отдельный листик (вполне хватит 1/4 обычного тетрадного листа), на котором указать свою фамилию и инициалы, а также номер варианта; дальше выписать цифры от 1 до 10, и напротив каждой из них указать нужную букву (см. образец справа). В каждом вопросе правильный ответ только 1 из 4. Вопрос засчитывается только в том случае, если отмечен правильный ответ, и кроме него никакие другие не отмечены. Ответы в виде слов, чисел и т. д. не принимаются, сочинений писать не надо (краткость – сестра таланта). Количество засчитанных вопросов равняется оценке за коллоквиум. В каждом варианте будут разные вопросы, однако вопросы с одинаковыми номерами в разных вариантах будут примерно на одну и ту же тему (см. ниже).

Тематика вопросов коллоквиума:

1. Систематика микрочастиц. Резонансы.

2. Характеристики частиц. Рассеяние частиц. Дейтрон. Ядерные силы.

3. Законы сохранения в физике частиц. Пространственное отражение и зарядовое сопряжение.

4. Сильное взаимодействие. Характеристики кварков. Квантовая хромодинамика.

5. Схема Гелл-Мана – Нишиджимы. Восьмеричный формализм. Кварковая структура адронов.

6. Характеристики слабого взаимодействия. Основные положения теории Ферми. Универсальное V-A-слабое взаимодействие.

7. Заряженные и нейтральные слабые токи. Обменный механизм слабого взаимодействия. Промежуточные бозоны.

8. Сходство электромагнитного и слабого взаимодействия. Электрослабое взаимодействие. Локальная калибровочная инвариантность. Абелевы и неабелевы группы. Поля Янга-Миллса.

9. Спонтанное нарушение симметрии. Голдстоуновские бозоны. Механизм Хиггса. Модель Вайнберга-Салама.

10. Единые теории. Великое объединение. Расширенная супергравитация.

На следующей странице приведен образец (нулевой вариант). Правильные ответы отмечены красным цветом. В реальных вариантах вопросы не будут в точности совпадать с этими, но будет что-то подобное.

Вариант 0.

1. Бозон Хиггса

а) является векторной частицей;

б) экспериментально обнаружен в 1964 г.;

в) имеет отрицательную внутреннюю четность;

г) нет правильного ответа среди а) – в).

2. Укажите верное утверждение:

а) при p-рассеянии орбитальный момент относительного движения двух частиц равен 0;

б) в основном состоянии дейтрона магнитные моменты нейтрона и протона сонаправлены;

в) у всех фермионов целый спин;

г) масса не является внутренним квантовым числом частицы.

3. Укажите верное утверждение:

а) гравитационное взаимодействие в микромире является самым сильным, как и в макромире, что видно на примере полей тяготения небесных тел;

б) закон сохранения момента количества движения не является универсальным;

в) пространственная четность имеет динамическую природу и относятся к смешанному типу характеристики частиц;

г) нет правильного ответа среди а) – в).

4. Укажите верное утверждение:

а) у протона облако виртуальных нуклон-антинуклонных пар больше облака виртуальных фотонов;

б) преобразования в пространстве (u, d) отвечают унитарной симметрии, которая является точной;

в) глюоны бывают 3 различных ароматов;

г) среди ответов а) – в) нет правильного.

5. Укажите верное утверждение:

а) _C⁺-гиперон имеет кварковый состав ucc;

б) массы членов одного унитарного мультиплета различаются примерно на 1%;

в) унитарн. симметрия явл. точной для сильн. взаимодействия и частично нарушается электромагнитным;

г) _b⁰-гиперон имеет кварковый состав udb.

6. Взаимодействие с участием нейтрино

а) всегда электромагнитное, что видно на примере радиационного -распада нейтрона;

б) описывается адронным слагаемым, входящим в полный слабый ток;

в) учитывается как в теории Ферми, так и в теории V-A-взаимодействия;

г) нет правильного ответа среди а) – в).

7. Укажите верное утверждение:

а) схема Швингера, в отличие от схемы Ферми, является перенормируемой;

б) полуфеноменологический гамильтониан слабого взаимодействия с промежуточными бозонами содержит 4 слагаемых;

в) на диаграммах Фейнмана нейтрино изображаются волнистой линией;

г) распад ⁰  р + ^– – пример взаимодействия токов du и su.

8. Укажите верное утверждение:

а) применение преобразований Лоренца к ур-нию Дирака приводит к необходимости введения полей Янга – Миллса;

б) калибровочн. преобразования применяются к пространств. координатам и времени в уравнении Дирака;

в) электрослабое взаимодействие – это недавно открытый новый тип взаимодействия, промежуточный между электромагнитным и слабым;

г) нет правильного ответа среди а) – в);

9. Укажите верное утверждение:

а) если решение задачи не обладает какой-либо симметрией, то это значит, что и исходные уравнения также не обладают симметрией;

б) механизм Хиггса предсказывает появление хиггсовского бозона;

в) промежуточные векторные бозоны легче электрона и по массе сравнимы с фотоном, т. к. объединены с ним в теории электрослабого взаимодействия;

г) нет правильного ответа среди а) – в).

10. Укажите верное утверждение:

а) расширенная супергравитация – это один из вариантов стандартной модели;

б) планковская энергия по порядку величины равна 10 ^{– 14} ГэВ;

в) суперсимметричный мультиплет – это частный случай унитарного мультиплета;

г) нет правильного ответа среди а) – в).