|
5.1. Состояние вопроса и постановка задачи 5.2. Гравитационный характер ядерных взаимодействий 5.3. Потенциальные характеристики разрушения ядра
Очерк 6. Электродинамика Максвелла
Очерк 8. Макроскопическая природа трения
Ý Ý Ý Ý Ý Ý Ý Ý Ý Ý Þ Þ Þ Þ Þ Þ Þ Þ Þ Þ
ОЧЕРКИ
5.1. Состояние вопроса и постановка задачи 5.2. Гравитационный характер ядерных взаимодействий 5.3. Потенциальные характеристики разрушения ядра
Очерк 6. Электродинамика Максвелла
Очерк 8. Макроскопическая природа трения
|
[Главная][Презентация][Очерки][Статьи][Брошюра][Изобретения][Мой архив]
Очерк 5. 5.1. Состояние вопроса и постановка задачи Существование атомного ядра было открыто в 1911 г. английским физиком Э. Резерфордом. До этого атомы считались бесструктурными элементами (греч. atomos — неделимый). На момент открытия атомного ядра были известны только две элементарные частицы — протон и электрон, и больше двадцати лет считалось, что атомное ядро состоит только из них. В 1932 г. почти одновременно советским физиком Д. Иваненко и немецким физиком В. Гейзенбергом было высказано предположение о нейтронно-протонной структуре ядра, и в том же году нейтрон был обнаружен экспериментально английским физиком Дж. Чедвиком. Протон-нейтронная структура ядра сразу же породила сложную проблему выяснения природы ядерных сил, которые ни по величине, ни по характеру явно не сводились к известным электрическим (кулоновским) и гравитационным (ньютоновским) силам. Наиболее характерными свойствами ядерных сил являются их чрезвычайно малый радиус действия и очень большое значение в пределах этого радиуса. По отношению к ядерному взаимодействию протоны и нейтроны не различаются, поэтому они получили общее название — нуклоны. При этом предполагается, что сами нуклоны не являются элементарными частицами, а содержат в себе по три кварка, связанных глюонным силовым полем. Выделить кварки в свободном состоянии и тем самым подтвердить их реальность принципиально невозможно (теория конфайнмента), равно как не удалось экспериментально обнаружить и глюоны. Тем не менее, кварк-глюонная гипотеза позволяет систематизировать многообразие частиц (адронов), участвующих в сильном взаимодействии, и сегодня она превратилась в очередной догмат. Существенную роль в ядерной физике играют также слабые взаимодействия, проявлением которых являются взаимные превращения нейтрона и протона или b-распад. Благодаря слабым взаимодействиям нестабильные ядра путём последовательных b-распадов переходят в ядра с оптимальным соотношением между числом нейтронов и протонов, обеспечивающим стабильность ядра. Сегодня слабые взаимодействия изучаются совместно с электромагнитными в рамках объединённой теории электрослабых взаимодействий. А кварковая модель сильных взаимодействий и теория электрослабых взаимодействий составляют так называемую Стандартную модель (СМ) фундаментальных частиц и взаимодействий, впервые в истории науки "объясняющую" все известные экспериментальные факты в физике микромира, полученные на ускорителях элементарных частиц. Парадокс, однако, состоит в том, что внутренняя логика самой Стандартной модели и история развития и освоения ускорительной техники указывают на временный характер достигнутого статус-кво: до очередного введения в строй более мощных ускорителей элементарных частиц с их неизбежными сюрпризами. Из рис. 4.2 с затемнённой фигурой следует, что процесс рождения новых элементарных частиц в ускорителях принципиально ничем не ограничен. И уже сегодня количество элементарных частиц, полученных на ускорителях, в три раза превышает необходимое для построения наблюдаемого материального мира. «Стандартная модель действительно объясняет многое, — считает один из её создателей Ш. Л. Глешоу.— Тем не менее, она пока не является истинной теорией, главным образом потому, что не удовлетворяет наивной вере физика в элегантность и простоту. Она содержит порядка 17 якобы элементарных частиц и точно такое же количество произвольных параметров, типа постоянной тонкой структуры, отношения масс мюона и электрона и различных таинственных углов смешивания (Каббибо, Вайнберга, Кобаяши-Маскавы). Уж конечно, Бог не крутил 17 раз телефонный диск на своём чёрном ящике перед Большим взрывом и его славным сиквелом — человечеством. Наша современная теория незакончена, недостаточна и неэлегантна». Автор делает далее следующий неутешительный вывод: «Физика элементарных частиц…кажется бесконечной дорогой в никуда» [1]. Нас в данной работе в решающей мере интересует не структура материи, а её динамические и энергетические свойства. Недостаточное знание свойств сильных ядерных взаимодействий и сложности энергетического расчёта систем, состоящих из десятков и сотен сильно взаимодействующих частиц, вынудило теоретиков проводить количественные расчёты не в отношении реальных ядер, а в отношении некоторых упрощённых макроскопических систем, получивших название ядерных моделей. Наибольшее распространение получили две из них — капельная (гидродинамическая) и оболочечная. Они описывают различные свойства ядер и процессы в них, и каждая имеет свою область применения. Используемая здесь вязкоупругопластическая модель реальных тел в приложении к капельной ядерной модели продолжает эту традицию и, как мы покажем, кардинально расширяет область её применения. Уместно ещё раз подчеркнуть, что предлагаемый нами макроскопический подход к описанию физических, в частности, ядерных взаимодействий никак не связан со структурой материи. Поэтому получаемый результат остаётся справедливым при любых (практически неизбежных) пересмотрах этой структуры и видоизменениях Стандартной модели. Это обстоятельство, на наш взгляд, является решающим при выборе основного направления в попытках глобального синтеза физической картины Природы.
[Главная][Презентация][Очерки][Статьи][Брошюра][Изобретения][Мой архив] |