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.
Globální lokální symetrie; Kalibrační pole
Ve fyzice uplatňují symetrie dvojího druhu :
q Globální symetrie
- již jedná symetrie prostoročasu (invariace vzhledem posunům prostoru čase,
prostorovým rotacím, Lorentzovým transformacím pod. r....
Grupa symetrií hadronů 4-parametrická grupa zachování izospinu hypernáboje.. Požadavek invariance vzhledem kalibračním (lokálním)
transformacím tak vede přítomnosti "kompenzujících polí" nových interakcí..... Izospin vektorem myšleném (pomocném) "izotopickém
prostoru"... Vznikla tak kvarková chromodynamika jakožto teorie silných interakcí ..., SO(.), nebo vnitřní symetrie (invariance vůči
jiným než prostoročasovým stupňům volnosti např..htm 18) [15.. Pro popis těchto podobností symetrií byla zavedena nová veličina
izotopický spin neboli izospin *).. soustavě interagujících nukleonů
a pionů pak platí zákon zachování izospinu.. transformace izospinu)..., -1, .., (T-2), (T-1), T... Požadujeme-li zachování invariance vůči takové
transformaci, třeba pro odstranění těchto členů zavést odpovídající kompensující členy, které je
možno interpretovat jako nějaké pole..
*) 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..10...grupy symetrií U(1), SU(2), SU(3), .Ullmann Unitární teorie pole kvantová gravitace
nábojově nezávislé, můžeme náboje odhlédnout.......
...), .cz/GravitaceB-6. rámci kalibrační
http://astronuklfyzika.
.1964 navrhli M.2008 12:14:52]
.. Další analýza unitární symetrie
ukázala, systematiku hadronů lze velmi dobře vysvětlit hypotézou, hadrony jsou složeny subčástic tripletu
kvarků ..Gellman E... Přesněji,
komponenty báze ireducibilní reprezentace grupy symetrie ztotožňujeme (interpretujeme, přiřazujeme) množinou
fyzikálních stavů částicemi (popř.
q Lokální symetrie
- invariance vůči transformacím, které jsou prostoročasově proměnné (závisí světobodu, němž
kalibrační transformaci provádíme)..
V terminologii teorie grup unitárních symetrií lze říci, částice jsou reprezentacemi grupy symetrií..
Z požadavku invariance vůči globálním symetriím plynou (podle věty Noetherové) různé zákony
zachování, např... Obecně částice izospinem může vyskytovat stavech projekcemi izospinu vztažnou osu: -T, (-T+1), (-T
+2), .., Lieovy algebry. Pro vyjádření těchto symetrií vznikla grupa SU(2) speciální, unitární
(unimodulární) grupa komplexním 2-rozměrném prostoru; tato grupa lokálně izomorfní grupě rotací O(3) 3-
prostoru, vyjadřující izotropii prostoru symetrii vůči prostorovým rotacím, vedoucí zákonu zachování momentu
hybnosti.... Pionům připsal izospin projekcemi -1,0,+1 pro π-,πo,π+.Neeman použít
minimální Lieovu grupu, obsahující SU(2)×Y jako podgrupu grupu unitární symetrie SU(3).
.......
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 ("Strange").
Při lokálních (kalibračních) transformacích rovnicích pole objevují určité přídavné členy
obsahující derivace parametrů transformace... Tato rozšířená symetrie
vedla sestavení multipletu baryonů dekupletu (3/2+), němž však době chybělo jedno místo; byl tak předpovězen
hyperon který byl zanedlouho skutečně objeven.
Základním východiskem kalibračních teorií theze, všechny čtyři základní interakce přírodě jsou
důsledkem požadavku invariance teorie vůči příslušným kalibračním transformacím...
Později bylo zavedeno obecnější kvantové číslo zvané hypernáboj dané součtem baryonového čísla a
podivnosti Ukázalo se, při silných interakcích zachovává jak izospin tak hypernáboj přivedlo hledání
grupy SU(2)×Y, popisující rozšířené vlastnosti symetrie hadromů. Nukleony mají izospin 1/2, přičemž projekce izospinu +1/2 odpovídá protonu
a -1/2 neutronu.. energie hybnosti. jejich ecxitovanými stavy, rezonancemi)
