Элементарные частицы и компенсирующие поля

  

Иваненко Д. (ред.) Элементарные частицы и компенсирующие поля. Пер. с англ. М.: Мир. 1964. - 299 с.

В течение многих лет физики штурмуют проблему элементарных частиц, но, несмотря на отдельные успехи, общей теории элементарных частиц все еще нет. Ее создание остается одной из самых актуальных задач современной теоретической физики. В последние годы возникла и интенсивно разрабатывается теория векторных или компенсирующих полей, строящаяся на основе квантовой теории поля при широком использовании теоретико-групповых методов.

Начало этой серии исследований положила статья американских физиков К. Янга и Р. Миллса (1954), в которой была рассмотрена возможность обеспечить выполнение закона сохранения изоспина, если ввести некоторое «компенсирующее» поле, связанное с изоспином так же, как электромагнитное поле связано с электрическим зарядом.

В 1960 г. вышла важная статья Дж. Сакураи, в которой была изложена общая теория векторных компенсирующих полей и на ее основе предложено объяснение всех трех основных законов сохранения сильных взаимодействий элементарных частиц (причем объяснялся ряд важных эффектов, не имевших тогда удовлетворительного теоретического истолкования). Из этой теории вытекал ряд предсказаний (в нескольких пунктах теперь уже подтвержденных экспериментально).

Вслед за статьей Сакураи появился ряд работ, в которых дискутировались и разрабатывались как принципиальные вопросы нового направления: применение теоретико-групповых методов (М. Гелл-Манн, X. д'Эспаньа и др.), основные свойства новых полей и их квантов («резононов») (Ю. Швингер, А. Салам и Дж. Уорд, Ю. Нееман. Р. Утияма), включение в новую схему всех известных полей, в том числе и гравитационного (А. М. Бродский, Д. Иваненко, Г. А. Соколик, Т. Киблл и др.).

В этой книге собраны основные принципиальные работы и обзоры, посвященные данному направлению, которое, вероятно, сыграет важную роль в построении общей физической теории элементарных частиц и полей.

Теория компенсирующих полей еще не вошла в монографии и учебники. Настоящий сборник является первой на русском языке книгой по этому предмету. Все статьи сборника тесно связаны между собой; благодаря такому подбору он дает достаточно полный обзор основных успехов и задач этой новой, многообещающей области теории элементарных частиц.

Можно надеяться, что сборник будет встречен с интересом в первую очередь физиками, — как теоретиками, так и экспериментаторами, работающими в области элементарных частиц, квантовой теории поля, атомного ядра и космических лучей, а также философами и математиками, желающими познакомиться с новейшими-проблемами современной теоретической физики.



Оглавление

ОТ РЕДАКЦИИ
ВСТУПИТЕЛЬНАЯ СТАТЬЯ
Теория элементарных частиц и векторные или компенсирующие поля
§ 2. Борьба направлений в теории элементарных частиц
§ 3. Основные идеи теории векторных компенсирующих полей
§ 4. Компенсационная трактовка гравитации
1. СОХРАНЕНИЕ ИЗОТОПИЧЕСКОГО СПИНА И ИЗОТОПИЧЕСКАЯ КАЛИБРОВОЧНАЯ ИНВАРИАНТНОСТЬ
2. Изотопическое калибровочное преобразование
3. Уравнения поля
4. Квантование
5. Свойства b-квантов
2. СОХРАНЕНИЕ ТЯЖЕЛЫХ ЧАСТИЦ И ОБОБЩЕННЫЕ КАЛИБРОВОЧНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
3. ТЕОРИЯ СИЛЬНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ
4. ВЕКТОРНАЯ ТЕОРИЯ СИЛЬНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ
5. ВОСЬМИМЕРНЫЙ ФОРМАЛИЗМ: ТЕОРИЯ СИММЕТРИЙ В СИЛЬНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯХ
2. «Лептоны» как модель унитарной симметрии
3. Математическая трактовка барионов
4. Псевдоскалярные мезоны
5. Векторные мезоны
6. Слабые взаимодействия
7. Свойства новых мезонов
8. Нарушения унитарной симметрии
6. КАЛИБРОВОЧНЫЕ ТЕОРИИ ВЕКТОРНЫХ ЧАСТИЦ
2. Однопараметрическая калибровочная теория
3. Трехпараметрическая калибровочная теория Янга и Миллса
4. Обобщения
5. О простых алгебрах Ли
6. Примеры простых алгебр Ли
7. Возможные физические приложения
7. ВЫВОД СИЛЬНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ ИЗ ПРИНЦИПА КАЛИБРОВОЧНОЙ ИНВАРИАНТНОСТИ
2. Матричный формализм
3. Поля и взаимодействия
4. Дискуссия
8. СЛАБЫЕ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
4. Барионы и мезоны
9. КАЛИБРОВОЧНАЯ ТЕОРИЯ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ
2. Одна простая модель
3. Обобщение на случай странных частиц
4. Правило ...
10. КАЛИБРОВОЧНАЯ ИНВАРИАНТНОСТЬ И МАССА
11. НЕАБЕЛЕВЫ КАЛИБРОВОЧНЫЕ ПОЛЯ. ПЕРЕСТАНОВОЧНЫЕ СООТНОШЕНИЯ
2. Принцип наименьшего действия
12. НЕАБЕЛЕВЫ КАЛИБРОВОЧНЫЕ ПОЛЯ. РЕЛЯТИВИСТСКАЯ ИНВАРИАНТНОСТЬ
2. Условие для коммутатора
3. Оператор плотности энергии
4. Трансформационные свойства поля
13. ГРУППОВЫЕ МЕТОДЫ В ТЕОРИИ ЧАСТИЦ
2. Парадный вход и черный ход
3. Метод «токов слабого взаимодействия»
4. Метод «сильных взаимодействий»
5. Заключение
14. ИНВАРИАНТНАЯ ТЕОРИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
2. Общая теория
3. Группа фазовых преобразований и электромагнитное поле
5. Группа Лоренца и гравитационное поле
Приложение I
Приложение II
15. ЛОРЕНЦ-ИНВАРИАНТНОСТЬ И ГРАВИТАЦИОННОЕ ПОЛЕ
2. Линейные преобразования
3. Преобразования Лоренца
4. Обобщенные преобразования Лоренца
5. Свободный лагранжиан гравитационного поля
6. Геометрическая интерпретация
7. Сравнение с метрической теорией
Приложение