Мезонная теория ядерных сил

Паули В. Мезонная теория ядерных сил. Перев. с англ., под ред. Я. А. Смо- [c.85]

В 1934 г. И. Е. Тамм (1895—1971) предложил теорию, согласно которой силы, связывающие протоны и нейтроны в ядре, должны передаваться с помощью особых частиц. Впоследствии она была развита в современную мезонную теорию ядерных сил.— Прим. ред. [c.710]

Игорь Евгеньевич Тамм(1895— 1973) — советский физик. В 1918 г. окончил Московский университет, преподавал в ряде высших учебных заведений, а с 1954 г. — в Московском университете. Его труды посвящены, прежде всего, квантовой механике и ее приложению. Тамм разработал теорию космических лучей, теорию взаимодействия ядерных частиц, применил квантовую теорию к объяснению рассеивания света в твердых телах. Он доказал теоретическую возможность существования особого состояния электронов на поверхности кристаллов (так называемый уровень Тамма). В 1934 г. разработал теорию ядерных сил, что послужило образцом для создания современной мезонной теории ядерных сил. И. Е. Тамм — Нобе- [c.167]

В Паули. Мезонная теория ядерных сил. М, ИЛ, 1947. [c.234]

Статистическая теория реакций впервые была предложена Ферми для объяснения множественного рождения я-мезонов при ядерных столкновениях в области высоких энергий. Элементы статистической теории применительно к химической кинетике были введены Каком в 1958 г. в работе [10], где при описании кинетики рекомбинации были использованы представления о потоках в фазовом пространстве. Законченный (правда, несколько упрощенный) вариант статистической теории химической кинетики впервые предложил Фирсов в 1962 г. [11]. Дальнейшее развитие статистическая теория нашла в работах Лайта с сотр. [12—15], Никитина [16—18], Туницкого с сотр. [19—21] и других (см. обзор [22], где приведена достаточно полная библиография). [c.170]

Научные работы посвящены квантовой механике и электродинамике, физике космических лучей, теории ядерных сил, мезонной физике. Совместно с Ф. Лондоном разработал (1927) квантовомеханический метод приближенного расчета длины и энергии связи в молекулярном ионе и молекуле водорода (метод Гайтлера — Лондона), чем было положено начало квантовой химии. 122, 349) [c.124]

Можно заключить, что одно симметричное псевдоскалярное поле во втором приближении не может обеспечить приближенного выполнения свойства постоянной плотности ядерной материи, Весьма вероятно, что правильная теория ядерных сил будет учитывать, по крайней мере, два сорта мезонов или больше. [c.234]

При бомбардировке атомов частицами с большой энергией (например, нейтронами, протонами, альфа-частицами и т. п.), имеющими энергию порядка 10 ккал/моль, получается множество различных продуктов происходящих при этом ядерных реакций. В табл. 2.4 указаны некоторые наиболее типичные реакции и приведено их объяснение в рамках нейтронно-протонной теории. Примечание. В одном из приведенных в этой таблице примеров имеется численная ошибка. Исправьте ее.) При очень высокой энергии бомбардирующих частиц, порядка 10 ° ккал/моль, происходит образование частиц с большими энергиями (называемых мезонами, барионами и т. д.), которое не может быть достаточно просто объяснено в рамках нейтронно-протонной теории. Однако, поскольку такие частицы с высокими энергиями имеют очень небольшую продолжительность жизни (порядка 10 с или еще меньше) и не обнаруживаются в большинстве химических исследований, мы можем пока не обращать внимания на этот недостаток нейтронно-протонной теории. [c.79]

Эта же самая константа, значение которой оказалось равным 10 эрг-см (см. стр. 251), по современным нредставлениям, определяет протекание процессов, включающих взаимодействие между четырьмя частицами со спином 1/2 (фермионами) нуклонами, электронами (Ч- и —), мю-мезонами (+ и —), нейтрино и антинейтрино и некоторыми гиперонами. Такие взаимодействия называют слабыми, для того чтобы отличить их от значительно болое сильных взаимодействий, обусловленных ядерными силами, и от несколько менее сильных электромагнитных взаимодействий. [Вопросы теории слабых взаимодействий и экспериментального их исследования подробно изложены в монографии Л. Б. Окуня Слабое взаимодействие элементарных частиц , М., 1963 г.— Прим. ред.] Четвертый тип взаимодействий, известных в природе,— это гравитационные взаимодействия, являющиеся наиболее слабыми. [c.244]

Значение R 2-10" см требует, чтобы масса виртуальной частицы была в 200 раз больше массы электрона. Подобно тому как при поглощении некоторой энергии сталкивающихся заряженных частиц квант электромагнитного поля (виртуальный фотов) может стать реальной частицей физического мира, квант ядерного поля может реализоваться как физическая частица при столкновении нуклонов, если энергии при этом достаточно для обеспечения массы покоя этого кванта. Такой процесс происходит в действительности, при этом образуется л-мезон — частица, в 273 раза более тяжелая,. чем электрон,— который считается квантом ядерного поля . К сожалению, с возрастанием энергии сталкивающихся нуклонов начинают рождаться другие, так называемые странные частицы, роль которых для поля ядерных сил пока не выяснена. До сих пор не существует сколь-нибудь полной теории такого поля, опирающейся на мезонный обмен, однако приближенные теории представляют собой ценный инструмент при проведении исследований. [c.278]

Первой частицей с близкой к ожидавшейся массой был х-мезон. Его открытие, однако, в конечном счете даже пошатнуло теорию, ибо о,-мезон обнаруживает лишь слабое взаимодействие с ядрами — поведение, едва ли допустимое для кванта ядерного поля. Спустя несколько лет было установлено, что ц-мезон является продуктом распада я-мезона, который сильно взаимодействует с ядрами. [c.278]

Мезонные теории ядерных сил. Качественное подобие химических и ядерных сил некогда побудило ученых, а именно Юкаву [3], исследовать возможность объяснения ядерных сил обменом какой-то частицей между двумя нуклонами, аналогично химической Связи, зависящей от обмена электроном между двумя атомами. Это не означает, что нуклон при этом рассматривается как сложная частица (подобно атому), поскольку считается, что участвующая в обмене частица возникает лишь в момент излучения ее одним нуклоном и исчезает в момент поглощения другим. Процессы такого рода, в которых имеет место обмен виртуальными частицами, фигурируют во всех аспектах современной теории поля, выходящей за пределы классической концепции действия на расстоянии. Так, например, кулоновское взаимодействие двух заряженных частиц в настоящее время анализируется посредством обмена виртуальными фотонами между этими зарядами. Возникновение виртуальной частицы сразу ставит вопрос о сохранении энергии, поскольку для ее создания необходима энергия. Откуда же берется необходимая энергия Ответ ниоткуда как раз и означает, что частица является виртуальной сохранение энергии обеспечивается тем, что частица живет не слишком долго. Принцип неопределенности Гейзенберга утверждает, что [c.277]

Весьма плодотворной для уяснения особенностей ядерных сил явилась мезонная теория, выдвинутая и развитая Юкавой. Согласно мезонной теории, каждый нуклон окружен мезонным полем, посредством которого он взаимодействует с другими нуклонами. Подобно тому, как электрическое взаимодействие связано с переносом фотона от одного заряженного объекта к другому, возникновение ядерных сил, согласно мезонной теории, обусловлено переносом частицы, названной мезоном. Свойствам этой частицы хорошо удовлетворяет открытая в 1947 г. частица с массой, равной 270 электронным массам, и названная я-мезоном. [c.11]

Бурное развитие техники ускорения заряженных частиц позволило изучать реакции, идущие под действием протонов, дейто-нов, а-частиц, нейтронов, у-квантов, электронов и мезонов (тяжелых электронов) очень большой энергии, измеряемой сотнями и тысячами электрон-вольт. Особый интерес представляет рассеяние элементарных частиц, т. е.. так называемые р, р , р, п и п, п рассеяния. Распределение рассеянных частиц по углам и энергиям позволяет сделать определенные заключения о характере сил элементарного взаимодействия между нуклонами, без чего невозможно построение теории ядерных сил. Рассеяние на легких ядрах позволило изучить распределение нуклонов в ядрах по их кинетической энергии. Кинетическая энергия нуклонов в ядрах при этом оказывается порядка нескольких миллонов или даже десятков миллионов электрон-вольт. [c.207]

Вопрос о природе ядерных сил еще недостаточно выяснен. Однако основные факты получили известное обоснование на основе так называемой незонной теории ядерных сил. По этой теории связь между нуклонами обусловливается наличием в ядре мезонного поля. Нуклоны ядра, взаимодействуя, как бы обмениваются квантами этого поля — мезонами (см. гл. VI). В настоящее время экспериментально показано, что ядерные силы, как и прочность связен электронов в атоме, зависят также от ориентации спинов нуклонов в ядрах. [c.467]

Существование легких мезонов предсказал Юкава [379], основавший на них теорию ядерных сил. Согласно этой теории, превращение протона в нейтрон и нейтрона в протон совершается путем освобождения тг-мезона [c.156]

Мезоны были предсказаны в 1935 г. Юкавой в его теории ядерных сил, по которой эти частицы должны были быть в 300 раз тяжелее электрона. Мезоны, обладающие различными массами и зарядами (положительными, отрицательными и нейтральными), были обнаружены в космических лучах их также получают с помощью мощных ускорителей частиц. Данные о [х- и тс-мезонах приведены в табл. IV. Распад [).- и к-мезонов происходит по схемам [c.732]

Ядерные силы, напротив, еще недостаточно изучены. И хотя существуют соответствующие теории поля, они 1ю дают ясной и полной картины ядерных сил. В этих теориях носителями ядерных зарядов считаются нуклоны (протоны и нейтроны) и поле квантуется на мезоны. Мезоны — это частицы, масса которых больше, чем масса электрона, но меньше, чем масса нуклонов. Основная сложность возникает из того, что протон несет не только ядерный, но и электрический заряд. Другие дополнительные затруднения возникают из факта наблюдения нескольких различных видов мезонов. Ввиду этого rte удивительно, что большинство наших современных знаний об атомных т1драх состоит из чисто экспериментальных фактов, а многие понятия основаны на полуэмпирических теориях. [c.512]

Хотя ряд основных членов взаимодействия на относительно больших и умеренно малых ядерных расстояниях довольно хорошо выяснен, все же наличных сведений о свойствах мезонов и нуклонов и имеющихся теоретических средств оказывается далеко недостаточно, чтобы удовлетворительно описать поведение нуклонов и их связь с мезонами при малых расстояниях в ядрах, или при высоких энергиях в космических лучах либо достигнутых в современных ускорителях.В частности, вопреки ожиданию, нри увеличении энергии сталкивающихся протонов рассеяние остается не зависящим от энергии примерно до 400 млн. эв. Подсчет ядерного потенциала при его последовательной релятивистской трактовке, когда нужно учитывать разные отсчеты времени у обоих взаимодействующих нуклонов (а также нри невозможности использовать обычную теорию возмущения ввиду большой величины константы связи нуклонов с тг-мезон-ным полем), оказался столь сложным, что до сих пор идут оншвленные дискуссии о методах подсчета тех или иных членов в ядерном потенциале. Результаты расчетов, согласно релятивистским уравнениям Бете—Саль-нетера или приближенному методу Фока—Тамма—Данкова—Дайсона — Леви, отметив нелокальный характер потенциала на малых расстояниях, существенно пе изменили создавшейся ситуации в самое последнее время мы все больше и больше приходим к заключению, что ядерные силы не могут быть полностью объяснены чистым тг-мезонным нолем, связанным с точечными нуклонами. Поэтому необходимо внести в закон взаимодействия нуклонов по крайней мере следующие модификации. [c.76]

ПИЯХ ука ывает па то, что ядерные силы не могут быть объяснены на базе старых представлений (40-х годов) о взаимодействии точечных нуклонов через одиночные тт-мезоны. Во всяком случае, ядерные силы нельзя понять без учета структуры и других данных теории элементарных частиц [29]. [c.78]

Теоретические и экспериментальные возможности физики прон1Лого века были недостаточными для разрешения задачи о сложности атомов, но уже в конце его были открыты электроны, радиоактивность, законы строения спектров и другие явления, подготовившие создание современных представлений о строении атомов и молекул. Сейчас мы знаем, что все атомы построены из трех сортов частиц протонов и нейтронов, образующих ядро, и окружающих его электронов. Изменяя число этих частиц, можно превращать атомы одного сорта в атомы другого сорта и таким путем искусственно превращать и изготовлять элементы. Изучая при помощи квантовой механики строение электронных оболочек ядер, можно дать точное количественное объяснение периодического закона и воссоздать таблицу Менделеева. Однако историческое развитие этих успехов шло в обратном направлении законы строения электронных оболочек и теория валентности были созданы на основании таблицы Менделеева. Современные взгляды на строение атомов из трех сортов элементарных частиц являются лишь промежуточным этапом, так как самая элементарность этих частиц очень условна они способны превращаться друг в друга и в другие элементарные частицы (нейтрино, позитроны, мезоны и др.), наблюдаемые при ядерных реакциях и в космических лучах. [c.8]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология