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.
Pod
symetrií rozumíme takové transformace veličin popisujících daný fyzikální systém, které ponechávají tvar
pohybových zákonů tohoto systému beze změn (obecný fyzikálně-matematický rozbor symetrií zákonů zachování v
teorii pole viz §B.5 Elementární částice
fyzika setkala poprve atomovém jádře.
♦ C-symetrie, nábojové sdružení (angl. Slabá interakce je
totiž schopna uvnitř hadronů přeměňovat kvarky naopak, působení
zprostředkujících intermediálních bosonů (§1. Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika. rozdíl ostatních třech druhů interakcí
slabé interakce nevytvářejí vázané stabilní systémy částic způsobeno tím, mají slabou
intenzitu zároveň velmi krátký dosah (řádově 10-16cm). Pozorované "silné interakce" mezi
hadrony, tedy jaderné síly, vznikají sekundárně jako jakýsi "zbytkový projev" této primární silné interakce mezi
kvarky uvnitř hadronů.2008 12:13:46]
. 1.
■ Slabá interakce
Posledním druhem "skrytých", typicky mikroskopických sil krátkého dosahu, jsou slabé interakce,
které však působí mezi širší třídou elementárních částic, než interakce silné; slabá interakce projevuje
u všech typů elementárních částic mimo gravitonů. Zde stručně zmíníme třech základních druzích symetrie při interakcích částic, o
jejich kombinacích jejich narušení. Společným doprovodným jevem
všech těchto přeměn emise neutrina Slabá interakce projevuje při dalších procesech
v mikrosvětě, především při interakcích přeměnách mionů mesonů K.htm (27 43) [15.
♦ P-symetrie, zrcadlové obrácení paritní symetrie
- spočívá zrcadlovém obrácení všech poloh orientací částic systému, včetně záměny levotočivých a
pravotočivých momentů hybnosti. Pokud takový systém bude
chovat stejně jako původními částicemi, označíme jej jako C-invariantní.1).RNDr.2. Mechanismus "zbytkového projevu" způsobuje krátkodosahovost pozorovaných interakcí
mezi hadrony. "Kosmická alchymie", nebo "Úloha gravitace při vzniku
a evoluci hvězd").
♦ T-symetrie inverze času
- spočívá obrácení směru toku času, prozkoumání, zda všechny procesy systému mohou probíhat obráceném
pořadí. Charge náboj)
- spočívá záměně všech částic systému jejich antičástice opačnými náboji.1. 60Co) však byly pozorovány určité asymetrie, narušující pravo-levou symetrii.10. Pro většinu procesů P-symetrie zachována. mechanického hlediska zaměníme počáteční koncové stavy částic obrátíme vektory jejich
pohybových rychlostí. Viz např. Základní zákony elektrodynamiky gravitace nemění při obrácení směru času.5). Základní zákonitosti světa antisvěta
jsou skutečně stejné. dnešního teoretického pohledu, podle modelu kvarkové struktury hadronů,
je však základní primární fyzikální interakcí silná interakce mezi kvarky, která dlouhého dosahu!
Příslušná zprostředkující kvanta silné interakce mezi kvarky nazývají gluony." knihy "Gravitace,
černé díry fyzika prostoročasu"). Pro
http://astronuklfyzika.
C symetrie interakcí
Důležitou úlohu chápání interakce částic hrají vlastnosti symetrie zda jakým způsobem změní chování
fyzikálního systému při určité (myšlené skutečné) transformaci souřadnic jiných parametrů částic. Supergravitace. Hlavní význam slabých interakcí pro nás spočívá tom, že
způsobují radioaktivitu beta vzájemnou přeměnu neutronů protonů, doprovázenou emisí
elektronu β−, pozitronu β+, pohlcením elektronu obalu (elektronový záchyt). Superstruny.6 "Sjednocování fundamentálních interakcí. rozpadů K-mezonů vlivem
slabé interakce, jakož β-rozpadu jader (např. Projevují pouze rozpadem
některých elementárních částic *). Podobně tomu u
krátkého dosahu Van der Waalsovy síly (viz §1.
*) Neznamená však, slabá interakce přírodě vesmíru hrála pouze rozkladnou úlohu! Spolupodílí se
na nukleosyntéze složitějších prvků jednodušších nitru hvězd (přeměna protonu neutron při p-p reakci CNO
cyklu). Situace zde poněkud analogická jako chemické vazby, kde krátkodosahové vazbové síly v
molekulách rovněž vznikají jako "zbytkový projev" patřičně ostíněné dlouhodosahové elektromagnetické interakce
mezi (na dálku elektricky neutrálními) atomy molekule, která podstatou chemické vazby.
Ukazuje zajímavé pravidlo hierarchie interakcí: částice, která podléhá některé základních
interakcí, automaticky podléhá všem slabším interakcím.2, obr. závěrečném stádiu masívních hvězd, při výbuchu supernovy, radioaktivita β−, spolu neutronovou
fúzí, hybnou silou syntézy těžších prvků transurany (opakovaná neutronová fúze přeměna neutronu proton
→ nové jádro vyšším protonovým číslem).cz/JadRadFyzika5
