37. Изобразите и опишите схему взаимодействия между частицами вещества, которую предлагает квантовая теория.

C точки зрения квантовой теории, взаимодействие между частицами осуществляется через поля, окружающие частицы. Поле – совокупность квантов => взаимодействие частиц описывают как обмен квантами соответствующих полей. Частицы-переносчики, которыми обмениваются частицы вещества – виртуальные, т.е. их нельзя зарегистрировать. Частицы переносчики: гравитац.-гравитоны, э/м-фотоны, слаб.яд.-«векторные бозоны», сильн.яд.-глюоны.

38. Откуда у свободной частицы вещества при взаимодействии с другой частицей появляется энергетический ресурс, чтобы испустить соответствующий квант (частицу-переносчик взаимодействия)?

Для испускания частицы-переносчика необходима E=hν, где h – постоянная Планка.

В соответствии с принципом неопределенности Гейзенберга (ΔЕ Δt больше или равняется пост. Планка ( с горизонт. Чертой)) на очень короткое время Δt может появиться временная (виртуальная частица)

Эта частица не может уйти далеко от места своего рождения.

39. Приведите общую схему классификации элементарных частиц (стандартная модель).

1. адроны — частицы, участвующие во всех видах фундаментальных взаимодействий. Они состоят из кварков и подразделяются, в свою очередь, на: мезоны (адроны с целым спином, то есть бозоны); барионы (адроны с полуцелым спином, то есть фермионы). К ним, в частности, относятся частицы, составляющие ядро атома,- протон и нейтрон..

2. лептоны – частицы, участвующие только в электромагнитном и слабом взаимодействиях (электрон, мюон, фотон, нейтрино)

40. На основе какой идеи, когда и кем были объединены описания электромагнитного и слабого взаимодействий?

Физики-теоретики Вейнберг, Глешоу и Салам в 1967 году нашли следующее решение: слабые взаимодействия являются, как и электромагнитные, обменными взаимодействиями..При высоких энергиях фотон и бозон ведут себя одинаково, значит они характеризуют одну частицу.

Были предложены новые частицы - вектор бозоны

41. Каковы основные трудности объединения гравитации с остальными силами? Каковы особенности струнных теорий?

Основная трудность построения теории, которая объединяла бы гравитацию с остальными силами, связана с тем, что общая теория относительности представляет собой классическую теорию, т. е. не включает в себя квантово-механический принцип неопределенности. Другие же частные теории существенно связаны с квантовой механикой.

Среди многих свойств теории струн особенно важны три нижеследующих:

1. Гравитация и квантовая механика являются неотъемлемыми принципами устройства Вселенной, и поэтому любой проект единой теории обязан включать и то, и другое. В теории струн это реализуется.

2. Существуют и другие ключевые концепции, — многие из которых были проверены экспериментально, — являющиеся центральными для нашего понимания Вселенной. В их числе — спин, существование поколений частиц материи и частиц-переносчиков взаимодействия, калибровочная симметрия, принцип эквивалентности, нарушение симметрии и суперсимметрия. Всё это естественным образом вытекает из теории струн.

3. В отличие от более общепринятых теорий, таких, как стандартная модель с её 19 свободными параметрами, которые могут подгоняться для обеспечения согласия с экспериментом, в теории струн свободных параметров нет.

42. Что за объект физический вакуум?

Под физическим вакуумом – это состояние материи с наименьшей энергией при отсутствии вещества.

Квантовая теория поля утверждает, что, в согласии с принципом неопределённости, в физическом вакууме постоянно рождаются и исчезают виртуальные частицы: происходят так называемые нулевые колебания полей.

Эти виртуальные частицы могут преобразоваться в реальные.