Микроскопический ансамбль зарядов,
Или элементарная частица.
1. «Элементарная» частица.
Количеством движения любого данного рода является одноименный заряд. Следовательно, ансамбль элементарных форм движения представляет собой совокупность органически связанных друг с другом зарядов, т.е. ансамбль зарядов. На уровне микромира все заряды обладают квантовыми свойствами. Поэтому микроскопический ансамбль зарядов есть совокупность связанных между собой отдельных квантов. Такой «букет» (или «гроздь») квантов представляет собой не что иное, как так называемую элементарную частицу материи.
Этим определением вносится полная ясность в вопрос о том, является ли «элементарная» частица материи (точнее сказать, «элементарная» частица движения) элементарной, каковы ее структура и свойства, а также те законы, которым она подчиняется.
Таким образом, элементарная частица движения вовсе не элементарна, как думали с самого начала. Элементарны лишь отдельные кванты зарядов, входящие в ее состав. Свойства частицы определяются количеством, качеством и расположением квантов образующих ее зарядов.
В общем случае элементарная частица включает в себя n (причем n ® 0) связанных между собою разнородных квантов. В данных конкретных условиях интерес могут представлять только l из них. В этих условиях можно приближенно рассматривать ансамбль с l внутренними степенями свободы.
|
|
|
Например, весьма характерными частицами движения являются фотон и электрон-частица. Фотон состоит из квантов термического, дебройлевского (волнового), субстанциального, метрического, хронального, импульсного, спинового, магнитного, гравитационного и многих других зарядов. В состав электрона-частицы входят те же кванты плюс электрический (электрон) и многие другие. Если фотон используется в качестве волны, то его иногда допустимо рассматривать как ансамбль с числом l = 1. Аналогично если электрон-частица используется в качестве электрического заряда, то в первом приближении можно говорить, что l = 1.
Изучение свойств микроскопических ансамблей зарядов позволяет объяснить все закономерности, наблюдаемые в микро- и макромире.
Структура частицы движения.
Отдельные кванты зарядов, образующие частицу, связаны между собой, грубо говоря, определенными силами. Такие же силы проявляются при взаимодействии частиц. Более подробно природа этих сил, вызванных полями, которые излучаются квантами зарядов, а также количественная сторона взаимодействия полей, обсуждается в § 82.
Чтобы нагляднее представить себе характер структуры частиц движения, можно обратиться к тем моделям, которые выработаны в науке для объяснения структуры атомов и молекул. Такие структурные модели вполне могут объяснить имеющиеся экспериментальные данные и приподнять завесу, скрывающую причину весьма экзотических свойств изученных элементарных частиц.
|
|
|
На основе идей общей теории легко понять, почему данная элементарная частица может распадаться по-разному на другие частицы, почему эти вновь образованные частицы не являются более элементарными, чем исходная, почему данная частица не состоит из тех, которые получаются в результате ее распада и т.д.
Очевидно, что дело в том, что каждая данная частица включает в себя большое множество элементарных квантов, которые в реакции расчленяются или группируются не одинаково, в зависимости от конкретных условий взаимодействия. Характер расчленения или группировки квантов определяется законами общей теории.
Одни и те же кванты зарядов могут быть сгруппированы (соединены) в частицах различными способами. Это приводит к неодинаковости свойств тождественных по составу частиц. Очень много примеров такой неоднозначной группировки одних и тех же атомов в молекуле известно в химии - речи идет о структурной и пространственной изомерии. Аналогичное явление наблюдается у атомных ядер. То же самое существует и у частиц движения. При этом некоторые кванты могут быть сблокированы (экранированы, нейтрализованы) таким образом, что частица окажется вовсе неспособной проявлять свойства, соответствующие этим квантам. Разумеется, в состав частицы одновременно могут входить как кванты, так и антикванты. Структура частиц может быть устойчивой, как у фотона или электрона-частицы, или неустойчивой. Неустойчивые ансамбли квантов зарядов распадаются на более устойчивые.
|
|
|
Вопрос о структуре частиц приобретает особый интерес в связи с тем, что в них входят кванты пространства и времени. О расстояниях и временных промежутках можно говорить только в тех случаях, когда имеются налицо эти кванты. Сейчас некоторыми учеными разрабатываются теории элементарных частиц, учитывающие дискретное строение пространства и времени.
Принцип локальности.
В основе современной квантовой механики лежит принцип точечности взаимодействий. Согласно этому принципу, частицы рассматриваются как точки, не имеющие структуры. Из предыдущего ясно, что такой взгляд может служить лишь первым грубым приближением к действительности. На самом деле частицы обладают сложной структурой. Они располагают квантами пространства и поэтому не являются точками в геометрическом смысле.
|
|
|
В настоящее время «нелокальную» теорию элементарных частиц выдвинул Гейзенберг. Над ее развитием трудятся многие ученые. При этом возникает ряд трудностей. В частности приходится допускать, что существуют скорости, превышающие скорость света, что запрещается теорией относительности.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 158; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!