V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.
temné hmoty vesmíru (viz
např. teorie superstrun
měly být základem veškerých částic polí základem unitární teorie pole sjednocující všechny
4 interakce přírodě.
Dalším důležitým krokem byl objev některých "podivných" (nečekaných) vlastností interakcí mesonů hyperonů
při jejich sdružené párové produkci, které vedly zavedení pojmu podivnosti, popsaného kvantovým číslem S
("Strange").htm (21 43) [15. Izospin vektorem myšleném (pomocném)
"izotopickém prostoru". Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika.
Unitární symetrie multiplety částic
Velký počet elementárních částic, které byly objeveny při vysokoenergetických interakcích, přirozeně vedl snahám
o jejich systematiku zavedení unitarizačních schémat. Struny mohou být otevřené nebo uzavřené. Měly mít velmi vysoké hmotnosti řádově
mX,Y ~1015GeV/c2.6 "Sjednocování fundamentálních inetrakcí" knihy
"Gravitace, černé díry fyzika prostoročasu".
*) Vyšlo formální analogie obyčejným spinem, kde částice spinem 1/2 vyskytuje dvou stavech průmětem spinu -
1/2, +1/2 částice spinem třech stavech průměty spinu -1,0,+1..
Superstruny
jsou hypotetické (modelové) jednorozměrné elementární útvary délky řádu 10-33cm (Planckova
délka), jejichž různě excitované vibrační stavy vzájemná propojení podle tzv..RNDr.. §5.5 "Elektromagnetické pole.6 "Čtyřrozměrný prostoročas speciální teorie
relativity" zmíněné knihy "Gravitace, černé díry fyzika prostoročasu".
Magnetické monopóly
- hypotetické částice duální vůči elektrickému náboji. grandunifikačních teoriích GUT.
Magnetické monopóly byly zavedeny jako pokus (aspoň hypotetické) zrovnoprávnění, nastolení symetrie, elektřiny
a magnetismu., (T-2), (T-1), T. Interakce axionu s
velmi silným magnetickým polem mohla vést produkci kvanta elektromagnetického záření mikrovlnného fotonu. V
soustavě interagujících nukleonů pionů pak platí zákon zachování izospinu. Maxwellovy rovnice" knize "Gravitace, černé díry fyzika prostoročasu"). Byly
zjištěny výrazné podobnosti symetrie mezi některými elementárními částicemi, především hadrony.
Klasická teorie elektromagnetického pole magnetické monopóly nepřipouští: jedna Maxwellových rovnic div 0
říká, magnetické pole nezřídlové uzavřenými siločárami, tj. Pro popis těchto podobností symetrií byla zavedena
nová veličina izotopický spin neboli izospin *). Při studiu samotných silných interakcí, které
jsou nábojově nezávislé, můžeme náboje odhlédnout. Nukleony mají izospin 1/2, přičemž projekce izospinu =
+1/2 odpovídá protonu -1/2 neutronu. Magnetický monopól vzniká při záměně
elektrických magnetických veličin Maxwellových rovnicích aplikaci kvantové teorie pole. Podobně piony π+,πo,π- tvoří triplet podobných částic. Především, každému baryonu leptonu přiřazeno
baryonové číslo leptonové číslo (částice +1, antičástice -1), které zachovávají při všech interakcích. Později bylo zavedeno obecnější kvantové číslo zvané hypernáboj dané součtem baryonového
čísla podivnosti Ukázalo se, při silných interakcích zachovává jak izospin tak hypernáboj Tato
http://astronuklfyzika.cz/JadRadFyzika5. protony neutrony považovat dva stavy (dublet) jedné částice
- nukleonu. Obecně částice izospinem může vyskytovat stavech projekcemi izospinu vztažnou osu:
-T, (-T+1), (-T+2), . Pionům připsal izospin projekcemi -1,0,+1 pro π-,πo,π+.10. Zobecněním superstrun jsou tzv. 1.
Odhlédneme-li elektrického náboje, lze např.2008 12:13:46]
.
§1. magnetické monopóly neexistují (viz např.5 Elementární částice
V poslední době diskutují určité možnosti, jak snad bylo možno takové částice detekovat.
WIMP
Výše uvedené částice gravitina, fotina, axiony někdy souhrnně označují jako "slabě interagující hmotné částice"
- zkratka WIMP (Weak Interacting Mass Particle). O
teorii superstrun stručně pojednáno závěrečné části §B.5 "Mikrofyzika kosmologie.. Inflační vesmír" knize "Gravitace, černé díry fyzika prostoročasu"). tachyos=rychlý)
jsou ryze spekulativní částice, které mohou pohybovat pouze nadsvětelnou rychlostí mají souvislosti se
známým vztahem závislosti hmotnosti rychlosti mo/√(1-v2/c2) speciální teorii relativity) imaginární
hmotnost. Mohly tvořit podstatnou složku tzv., -1, . Motivací pro zavedení tachyonů pouze spekulace jakési symetrii vzhledem rychlosti světla, nesvědčí
pro žádné fyzikální argumenty; spíše vyvolávaly vážné problémy principem kauzality.
p-brány, které mohou mít více (p) prostorových dimenzí vyvíjejí 11-rozměrném prostoročase. hlediska teorie relativity
jsou tachyony stručně diskutovány pasáži "Tachyony" §1.
Tachyony (řec.
Leptokvarky X,Y
- hypotetické vektorové bosony (zvané leptokvarky, protože způsobují přechody mezi kvarky
a leptony) zavádějí tzv
