Учебное издание Евгений Афанасьевич Строковский Лекции по основам кинематики элементарных процессов

Transcript

1 ÌÎÑÊÎÂÑÊÈÉ ÃÎÑÓÄÀÐÑÒÂÅÍÍÛÉ ÓÍÈÂÅÐÑÈÒÅÒ èìåíè Ì.Â.ËÎÌÎÍÎÑÎÂÀ Íàó íî-èññëåäîâàòåëüñêèé èíñòèòóò ßäå íîé ôèçèêè èìåíè Ä.Â.Ñêîáåëüöûíà Å.À. Ñò îêîâñêèé Ëåêöèè ïî îñíîâàì êèíåìàòèêè ëåìåíòà íûõ ï îöåññîâ Москва Университетская книга 2010

2 УДК ББК С86 Строковский Е. А. С86 Лекции по основам кинематики элементарных процессов : учебное пособие / Е. А. Строковский. М. : Университетская книга, с. : табл., ил. ISBN Ïîñîáèå îñíîâàíî íà ìàòå èàëàõ ëåêöèé, ï î èòàííûõ äëß ñòóäåíòîâ åòâå òîãî êó ñà ßäå íîãî îòäåëåíèß ôèçè åñêîãîôàêóëüòåòà ÌÃÓ èì. Ì.Â. Ëîìîíîñîâà, ñïåöèàëèçè ó ùèõñß êàê â îáëàñòè ôèçèêè àòîìíîãî ßä à è êâàíòîâîé òåî èè ñòîëêíîâåíèé, òàê è ôèçèêè ëåìåíòà íûõ àñòèö. Îíî àä åñîâàíî ñòóäåíòàì ñòà èõ êó ñîâ óíèâå ñèòåòîâ è àñïè àíòàì, èçó à ùèì ôèçèêó ìèê îìè à. УДК ББK Учебное издание Евгений Афанасьевич Строковский Лекции по основам кинематики элементарных процессов Учебное пособие Подп. в печать Формат / 16. Бумага офсетная. Печать цифровая. Тираж 40 экз. Заказ Т-279. Отпечатано с диапозитивов, предоставленных автором, в типографии «КДУ». Тел./факс (495) ; press@kdu.ru МГУ, НИИЯФ МГУ, Строковский Е. А., ISBN Издательство КДУ, обложка, 2010.

3 Îãëàâëåíèå Âñòóïëåíèå 7 I Ëåêöèè 1 è Ââåäåíèå 12 2 Êëàññèôèêàöèß âåòâåé ôèçèêè àñòèö Ôèçèêà ëåìåíòà íûõ àñòèö â öåëîì Ýíå ãåòè åñêèå îáëàñòè: ñïåöèôèêà Çàâèñèìîñòü ñå åíèé àññåßíèß îò íå ãèè Ïîëíûå ñå åíèß â çàâèñèìîñòè îò áûñò îòû Îñîáåííîñòè àçíûõ íå ãåòè åñêèõ îáëàñòåé Ôèçèêà íèçêèõ íå ãèé Ôèçèêà âûñîêèõ íå ãèé Ôèçèêà ïå åõîäíîé îáëàñòè íå ãèé Ï åäìåò ñîâ åìåííîé ôèçèêè ï îìåæóòî íûõ íå ãèé Çà åì óñêî ßòü ßä à? Ôèçèêà åëßòèâèñòñêèõ òßæåëûõ èîíîâ II Ëåêöèè 3 è Êèíåìàòèêà åàêöèé: ïå âàß âñò å à Êëàññèôèêàöèß åàêöèé àññåßíèß Íà àëüíûå ñâåäåíèß î êèíåìàòèêå Ïå åìåííûå Ìàíäåëüñòàìà Ïî îãè åàêöèé Îòíîñèòåëüíàß ñêî îñòü

4 3.2.4 Èíâà èàíòû è íå ãèè (èìïóëüñû) àñòèö Ýëëèïñîèä èìïóëüñîâ è åãî ï èìåíåíèå Ï åäñòàâëåíèå î êóìóëßòèâíûõ ï îöåññàõ Ä óãèå ïî îãè íåóï óãèõ åàêöèé III Ëåêöèè 5 è Ãëóáîêîíåóï óãîå àññåßíèå Ïà òîííàß ìîäåëü: ïå âîå çíàêîìñòâî Ïîíßòèå î êâàíòîâîé ìåõàíèêå íà ñâåòîâîì ô îíòå Äåéò îí: îñíîâíûå ñâîéñòâà Ðàçâàë äåéò îíà êàê ìîäåëü ô àãìåíòàöèè àä îíîâ Êèíåìàòèêà ãëóáîêîíåóï óãîãî àññåßíèß Ôèçè åñêèé ñìûñë x Î íåêîòî ûõ òå ìèíàõ IV Ëåêöèè 7 è Ïå åìåííûå äëß èíêë çèâíûõ èçìå åíèé Ïå åìåííàß Ôåéíìàíà x F Áûñò îòà è ïñåâäîáûñò îòà Ñâßçü áûñò îòû è ïå åìåííîé x F Äâóõ àñòè íûå àñïàäû Íå åëßòèâèñòñêèé ñëó àé ( àñïàä â ñèñòåìå ïîêîß) Óãëû âûëåòà Óãëû àçëåòà Ï èìåíåíèß êèíåìàòèêè (ñïåöèàëüíûå ñëó àè) Ê èòå èé À ìåíòå îñà-ïîäîëßíñêîãî Ðîæäåíèå àñòèö áåç îòäà è Îñîáåííîñòè êèíåìàòèêè ï è ôèêñè îâàííîì óãëå Êèíåìàòèêà êâàçèóï óãîãî àññåßíèß V Ëåêöèè 9 è Ñå åíèß åàêöèé àññåßíèß Ñå åíèß åàêöèé Îï åäåëåíèå ñå åíèß àññåßíèß Êàê èçìå ßòü ïîïå å íûå ñå åíèß?

5 8.2 Îáîáùåííàß ñõåìà èçìå åíèé Ò àíñìèññèîííûé ìåòîä: äåòàëè Õà àêòå íûå îáëàñòè óãëîâ àññåßíèß Ñå åíèß è ôàçîâûé îáúåì Ñå åíèß è ìàò èöà àññåßíèß Ïîíßòèå î ôàçîâîì îáúåìå VI Ëåêöèè 11 è Äèàã àììû Äàëèöà è ó-ëîó Ò åõ àñòè íûå êîíå íûå ñîñòîßíèß Ðàñïàä Äèàã àììû Äàëèöà Ñïåöèàëüíûå ñëó àè äèàã àìì Äàëèöà Êîíôèãó àöèè èìïóëüñîâ íà äèàã àììå Äàëèöà Äèàã àììû Äàëèöà è ñèììåò èè: ï èìå û Äèàã àììà ó è Ëîó Ã àíèöû è ôàçîâàß ïëîòíîñòü Ôàçîâàß ïëîòíîñòü è îòíî åíèå ïîòîêîâ VII Ëåêöèè 13 è Äèàã àììû Äàëèöà è äèñê åòíûå ñèììåò èè Ñèììåò èè è àñï åäåëåíèå ñîáûòèé Ðàñïàä ìåçîíà ñî ñïèíîì 0 íà ò è ïèîíà Ðàñïàä âåêòî íîãî ìåçîíà íà ò è ïèîíà Ðàñïàä ïñåâäîâåêòî íîãî ìåçîíà íà ò è ïèîíà Êëàññèôèêàöèß äèàã àìì Äàëèöà Ýêñïå èìåíòàëüíàß ôèçèêà è ìîäåëè îâàíèå Ïñåâäîñëó àéíûå èñëà Ãåíå àöèß ñîáûòèé ïî çàäàííîìó çàêîíó VIII Çàêë åíèå Ïå ñïåêòèâû ßäå íîé ôèçèêè ñ åäíèõ íå ãèé Íà è î ãàíû óâñòâ Áëèæàé èå ïå ñïåêòèâû ñîâ åìåííîé ôèçèêè åëßòèâèñòñêèõ ßäå

6 13.3 Çàêë åíèå IX Ï èëîæåíèß Èíñò óìåíòàëüíàß áàçà ôèçèêè àñòèö è ßäå Óñêî èòåëè äëß ôèçèêè âûñîêèõ íå ãèé Öèêëè åñêèå óñêî èòåëè äëß ôèçèêè ïå åõîäíîé îáëàñòè Äåéñòâó ùèå â Ðîññèè óñêî èòåëè Äåéñòâó ùèå âíå Ðîññèè óñêî èòåëè Óñêî èòåëè íåäàâíåãî ï î ëîãî Ï îåêò êîëëàéäå à ÍÈÊÀ â ÎÈSSÈ Äëß ë áîçíàòåëüíûõ Ï åîá àçîâàíèß ñèñòåì êîî äèíàò π ñèñòåìà ñ èçîñïèíîì Ñèììåò èè å åíèé Èíâà èàíòíàß ìàññà? X Çàäà è è óï àæíåíèß Çàäà è è óï àæíåíèß ïîòåìå êó ñà Ââåäåíèå Èíâà èàíòû è ñèñòåìû êîî äèíàò Çàäà è ê ëåêöèßì 5 è Çàäà è ê ëåêöèßì 7 è Ôàçîâûé îáúåì Çàäà è ê ëåêöèßì 11 è Çàäà è ê ëåêöèßì 13 è Ðàçíûå çàäà è Ðàñïîçíàâàíèå ñîáûòèé â äåòåêòî àõ Ñîâåòû, óêàçàíèß, å åíèß 268 XI Ðåêîìåíäóåìàß ëèòå àòó à Êíèãè è ñòàòüè îáùåãî õà àêòå à Ëèòå àòó à ê î òäåëüíûì òåìàì 290 6

7 Âñòóïëåíèå... è ï åäàë ß ñå äöå ìîå òîìó, òîáû èññëåäîâàòü è èñïûòàòü ìóä îñòü âñå, òî äåëàåòñß ïîä íåáîì: òî òßæåëîå çàíßòèå äàë Áîã ñûíàì åëîâå åñêèì, òîáû îíè óï àæíßëèñü â íåì. Åêêëåçèàñò Àíàëèç êèíåìàòèêè åàêöèé ñ ó àñòèåì ëåìåíòà íûõ àñòèö è ßäå îñíîâà îñíîâ â ôèçèêå ëåìåíòà íûõ àñòèö. Ñ íåãî íà èíàåòñß îáñóæäåíèå ïî òè ë áîãî âîï îñà; áåç íåãî ôàêòè åñêè íåâîçìîæíî íå òîëüêî ïîëó èòü ôèçè åñêèé åçóëüòàò êñïå èìåíòà, íî äàæå ßñíî ñôî ìóëè îâàòü ï åäìåò îáñóæäåíèß. Âîï îñû åëßòèâèñòñêîé êèíåìàòèêè íå àñòî ñòàíîâßòñß èñêë èòåëüíîé òåìîé ìîíîã àôèé, íî âåñüìà àñòî àññåßíû â î èãèíàëüíûõ ñòàòüßõ. Ãîâî ß î êèíåìàòèêå â ìè å ëåìåíòà íûõ àñòèö è ßäå, ìîæíî ïîíèìàòü åå â óçêîì ñìûñëå, êàê àíàëèç ñëåäñòâèé ñò îãèõ çàêîíîâ ñîõ àíåíèß íå ãèè-èìïóëüñà è ëî åíöåâîé èíâà èàíòíîñòè. Ïîëó- åííûå ï è òîì åçóëüòàòû ßâëß òñß òî íûìè. Çàêîí ñîõ àíåíèß óãëîâîãî ìîìåíòà òàêæå ßâëßåòñß ñò îãèì, à ëåìåíòà íûå àñòèöû è ßä à, êàê ï àâèëî, îáëàäà ò âíóò åííèì óãëîâûì ìîìåíòîì (ñïèíîì). Ðåçóëüòàòû, ïîëó àåìûå êàê ñëåäñòâèß çàêîíà ñîõ àíåíèß óãëîâîãî ìîìåíòà, òàêæå ßâëß òñß òî íûìè è íå çàâèñßò îò ìîäåëåé. Ïî òîìó âïîëíå äîïóñòèìî ïîíèìàòü êèíåìàòèêó ëåìåíòà íûõ àñòèö â è îêîì ñìûñëå, êàê äèñöèïëèíó, àññìàò èâà ùó ñëåäñòâèß ñò îãî âûïîëíß ùèõñß çàêîíîâ, îñíîâàííûõ íà òî íûõ ñèììåò èßõ íà åãî ìè à. Îäíàêî, êàê ï àâèëî, âîï îñû, ñâßçàííûå ñî ñïèíîì, â òîì êó ñå íå àññìàò èâà òñß. Èíûìè ñëîâàìè, ñ èòàåòñß, òî ñîñòîßíèå àñòèö ïîëíîñòü õà àê- 7

8 òå èçóåòñß òîëüêî èõ 4-èìïóëüñîì è ìàññîé. Âìåñòå ñ òåì, â ßäå ñëó- àåâ, íàï èìå, ï è îáñóæäåíèè ò åõ àñòè íûõ àñïàäîâ àñòèö, âñå æå ï èäåòñß âñïîìèíàòü î ä óãèõ êâàíòîâûõ èñëàõ, îï åäåëß ùèõ ñîñòîßíèß àñòèö, è èñõîäèòü èç àñ è åííîãî ïîíèìàíèß êèíåìàòèêè. Ïîñêîëüêó òîò êó ñ àä åñîâàí ñòóäåíòàì ñòà èõ êó ñîâ óíèâå ñèòåòîâ, ïîä àçóìåâàåòñß, òî îñíîâíûå ï åäñòàâëåíèß ñïåöèàëüíîé òåî èè îòíîñèòåëüíîñòè è ôèçèêè ëåìåíòà íûõ àñòèö èòàòåë èçâåñòíû. Â àñòíîñòè, åìó äîëæíû áûòü õî î î çíàêîìû òàêèå ïîíßòèß, êàê åòû åõìå íîå ï îñò àíñòâî ñîáûòèé, 4-âåêòî íå ãèè-èìïóëüñà àñòèöû, ï åîá àçîâàíèß Ëî åíöà à òàêæå ïîíßòèå î åëßòèâèñòñêèõ èíâà èàíòàõ. Ï åäïîëàãàåòñß òàêæå çíàêîìñòâî ñ îñíîâàìè êâàíòîâîé ìåõàíèêè è ï åäñòàâëåíèßìè î êîî äèíàòíîì è èìïóëüñíîì ï îñò àíñòâàõ. Òàêèå âîï îñû ôèëîñîôñêîãî õà àêòå à, êàê ñìûñë ïîíßòèß ôèçè åñêîãî ï îñò àíñòâà, â êîòî îì ï îèñõîäßò ôèçè åñêèå ñîáûòèß, ñìûñë ïîíßòèé â åìåíè è ï îñò àíñòâåííûõ êîî äèíàò, àâíî êàê è ñïîñîáîâ à èôìåòèçàöèè ï îñò àíñòâà (îï åäåëåíèß ï îñò àíñòâåííûõ è â åìåííîé êîî äèíàò ôèçè åñêèõ ñîáûòèé) çäåñü íå îáñóæäà òñß, òàê êàê îíè íå îòíîñßòñß ê ï åäìåòó êèíåìàòèêè íè â óçêîì, íè â è îêîì ñìûñëå. *** Ðåêîìåíäóåìûå êíèãè è ñòàòüè ïîêèíåìàòèêå è ôèçèêå ëåìåíòà íûõ àñòèö. Êíèãè À.Ì.Áàëäèíà, Â.È.Ãîëüäàíñêîãî, Â.Ì.Ìàêñèìåíêî è È.Ë.Ðîçåíòàëß [1], Ã.È.Êîïûëîâà [2], Å.Á êëèíãà è Ê.Êàßíòè [3], Â.È.Ãîëüäàíñêîãî,.Ï.Íèêèòèíà è È.Ë.Ðîçåíòàëß [4] äàâíî óæå ñòàëè íàñòîëüíûìè ñï àâî íèêàìè ë áîãî ôèçèêà, àáîòà ùåãî â ôèçèêå ëåìåíòà íûõ àñòèö è åëßòèâèñòñêîé ßäå íîé ôèçèêå. Â íèõ àññìîò åíû àçíûå àñïåêòû åëßòèâèñòñêîé êèíåìàòèêè ëåìåíòà íûõ ï îöåññîâ, è âñå åòû å êíèãè, èìåß ìíîãî îáùåãî, âçàèìíî äîïîëíß ò ä óã ä óãà. Â òîì ßäó âûäåëßåòñß ï åê àñíàß êíèãà Ã.È.Êîïûëîâà ñâîèì æèâûì è ïî òè íûì ñòèëåì èçëîæåíèß è â àñòíîñòè ß êîé õà àêòå èñòèêîé ï åäìåòà êèíåìàòèêè. Êíèãà Ï.Ê.Ðà åâñêîãî [5] ïîëåçíà íà èíà ùèì ôèçèêàì âî ìíîãèõ îòíî åíèßõ: êàê äëß óãëóáëåíèß ïîíèìàíèß ñïåöèàëüíîé òåî èè îòíîñèòåëüíîñòè, òàê è â êà åñòâå ââåäåíèß â îáùó òåî è îòíîñèòåëüíîñòè. Ìîæåò ïîêàçàòüñß, òî îíà íå èìååò ï ßìîãî îòíî åíèß â ñîáñòâåííî êèíåìàòèêå, íî òî òîëüêî íà ïå âûé âçãëßä. 8

9 Ñòàòüß Ë.Á.Îêóíß [6], ãäå îáñóæäàåòñß ôèçè åñêèé ñìûñë ïîíßòèß ìàññû àñòèöû, î åíü âàæíà äëß ïîíèìàíèß ï èíöèïèàëüíîé àçíèöû ìåæäó ïîíßòèåì íå ãèè (êîìïîíåíòû 4-âåêòî à íå ãèèèìïóëüñà) è èíâà èàíòíîé âåëè èíîé, ñâßçàííîé ñ òèì 4-âåêòî îì: åãî ñêàëß íîãî ï îèçâåäåíèß íà ñàìîãî ñåáß, êîòî îå èìååò ñìûñë êâàä àòà åãî äëèíû â åòû åõìå íîì ï îñò àíñòâå è îáîçíà àåòñß êàê m 2.Êñîæàëåíè, â ïîñëåäíèå äåñßòèëåòèß äëß âåëè èíû m âî åë â îáèõîä ñîâå åííî íåï àâèëüíûé è ôèçè åñêè áåññìûñëåííûé òå ìèí èíâà èàíòíàß ìàññà. Ýòîò òå ìèí ïîä àçóìåâàåò, òî ê îìå èíâà èàíòíîé ìàññû åñòü è íå èíâà èàíòíàß ìàññà. Íî âåäü òàêîãî ïîíßòèß íåò! Ñòàòüß Ð.Ôåéíìàíà [7] äàíà â ñïèñêå îáùåé ëèòå àòó û ïîòîìó, òî â íåé î åíü ßñíî èçëîæåíû îñíîâû ïà òîííîé êà òèíû âçàèìîäåéñòâèß àñòèö. *** Â êó ñå ëåêöèé ïî îñíîâàì êèíåìàòèêè ëåìåíòà íûõ ï îöåññîâ äëß ñòóäåíòîâ, ñïåöèàëèçè ó ùèõñß â îáëàñòè ôèçèêè ëåìåíòà íûõ àñòèö è ßäå íîé ôèçèêè, ï åäñòàâëßåòñß óìåñòíûì äàòü íåêîòî ûå åêîìåíäàöèè ïî ëèòå àòó å, ââîäßùåé â òó îáëàñòü ôèçèêè. Ñîîòâåòñòâó ùèé ñïèñîê äàí â õ îíîëîãè åñêîì ïî ßäêå. Çíàêîìñòâî ñ êíèãàìè [8] [12] âåñüìà ïîëåçíî, õîòü îíè âî ìíîãèõ àñïåêòàõ óæå äîâîëüíî ñòà îìîäíû (îñîáåííî, êîãäà å ü èäåò îá îáñóæäåíèè ìîäåëåé ëåìåíòà íûõ ï îöåññîâ èëè î èñëåííûõ çíà åíèßõ ôóíäàìåíòàëüíûõ èëè ôåíîìåíîëîãè åñêèõ ïîñòîßííûõ). Âìåñòå ñ òåì, â íèõ äîñòàòî íî äåòàëüíî îáñóæäàåòñß ßä âàæíûõ âîï îñîâ, êîòî ûå â ñîâ åìåííûõ êíèãàõ îáû íî ï îïóñêà òñß êàê îáùåèçâåñòíûå, õîòß íà èíà ùèì ôèçèêàì çíàêîìñòâî ñ íèìè íåîáõîäèìî äëß ïîíèìàíèß ï îèñõîæäåíèß è ôèçè åñêîãî ñìûñëà ìíîãèõ ñîâ åìåííûõ òå ìèíîâ èëè ìîäåëåé. Êíèãè [16] [25]äà òõî î åå ââåäåíèå è îáùåå ï åäñòàâëåíèå î ñîâ åìåííîé ôèçèêå ëåìåíòà íûõ àñòèö è èñïîëüçóåìîé â íåé òå ìèíîëîãèè. Êíèãè [9], [10], [13], [15]ââîäßò èòàòåëß â ê óã ïîíßòèé, èäåé è àïïà àòà ñîâ åìåííîé òåî èè ôèçèêè àñòèö, èìåß àçíûé ó îâåíü ñëîæíîñòè. Ðàçëè íûå àñïåêòû ñîâ åìåííîé ôèçèêè ëåìåíòà íûõ àñòèö, êëàññèôèöè îâàííûå ïî òèïó âçàèìîäåéñòâèé, îáñóæäà òñß òàêæå â êíèãàõ [14] [19]. Ìàòå èàë ïîñîáèß ñã óïïè îâàí ïî òåìàòè åñêîìó ï èíöèïó. Ï èíßòîå àçäåëåíèå íà àñòè, ñîîòâåòñòâó ùèå îäíîé ïà å ëåêöèé, äîñòàòî íî óñëîâíî: îáúåì îòäåëüíîé àñòè íå îáßçàòåëüíî ñîîòâåòñòâóåò ïî â åìåíè åòû åì àêàäåìè åñêèì àñàì, åñëè â íèõ 9

10 íå âûäåëåíî â åìß íà àçáî çàäà ïî òåìå êó ñà. Ïå âàß, ââîäíàß, àñòü ïî ñâîåìó ñîäå æàíè áëèæå âñåãî ê î å êó ñîñòîßíèß ôèçèêè àñòèö è ßäå íîé ôèçèêè â êîíöå ïå âîé äåêàäû 21-ãî ñòîëåòèß ñ àêöåíòîì íà îáëàñòü ï îìåæóòî íûõ íå ãèé. Åå îñíîâíîå ï åäíàçíà åíèå äàòü ñòóäåíòó-ñòà åêó ñíèêó ìèíèìàëüíîå ï åäñòàâëåíèå î òîì ê óãå èäåé è ï îáëåì, ñ êîòî ûì åìó, âîçìîæíî, ï åäñòîèò âñò åòèòüñß ï è âñòóïëåíèè â ñàìîñòîßòåëüíó íàó íó æèçíü è â êàêîì êîíòåêñòå åìó (âîçìîæíî) ï èäåòñß ï èìåíßòü ñâîè çíàíèß åëßòèâèñòñêîé êèíåìàòèêè. Âïîëíå î åâèäíî, òî òåìàòèêà òîé àñòè íàèáîëåå ñóáúåêòèâíà è îò àæàåò íàó íûå èíòå åñû àâòî à â ïå âó î å åäü. Î ñáî íèêàõ çàäà ïîôèçèêå ëåìåíòà íûõ àñòèö è ßäå íîé ôèçèêå. Óäèâèòåëüíî, íî îêàçûâàåòñß, òî ñîâ åìåííîãî ñïåöèàëèçè îâàííîãî îòäåëüíîãî çàäà íèêà ïî îñíîâàì åëßòèâèñòñêîé êèíåìàòèêè ï àêòè åñêè íåò, õîòß âî âñåõ åêîìåíäîâàííûõ êíèãàõ ïî êèíåìàòèêå åñòü çàäà è è óï àæíåíèß ï àêòè åñêè êî âñåì èõ ãëàâàì. Òî æå ñàìîå ìîæíî ñêàçàòü è ïî îòíî åíè ê ñáî íèêàì çàäà ïî ôèçèêå ßä à è àñòèö, õîòß âñå æå åñòü íåñêîëüêî èíòå åñíûõ çàäà íèêîâ äîâîëüíî ïî òåííîãî âîç àñòà [2 6] [27]. Ï åäñòàâëßåòñß óìåñòíûì äàòü â îòäåëüíîì àçäåëå ïîäáî êó íå ñëè êîì ñëîæíûõ çàäà è óï àæíåíèé èìåííî ïî ìàòå èàëó êó ñà. Îíè ñîñòàâëß ò åãî íåîòúåìëåìó àñòü è ñã óïïè îâàíû â ñîîòâåòñòâèè ñ òåìàìè ëåêöèé. Âñå æå äëß ñå üåçíûõ óï àæíåíèé è ò åíè- îâêè âåñüìà ïîëåçíî íå îã àíè èâàòüñß òîëüêî èìè, à èñïîëüçîâàòü åùå è ìàòå èàë èç êíèã [1, 2, 3,4]. *** Ñîãëà åíèß îåäèíèöàõ èçìå åíèé è îáîçíà åíèßõ. Çäåñü ï èíßòû îáû íûå äëß ôèçèêè ëåìåíòà íûõ àñòèö ñîãëà- åíèß î òîì, òî íå ãèè àñòèö èçìå ß òñß â Ã Â, èìïóëüñû â Ã Â/ñ, ìàññû â Ã Â/ñ 2,óãëû â àäèàíàõ. Ñêî îñòè àñòèö èçìå- ß òñß â åäèíèöàõ ñêî îñòè ñâåòà (òî åñòü, ñêî îñòü ñâåòà âïóñòîòå ï èíßòà çà 1). Êàê ï àâèëî, âñå íåèíâà èàíòíûå âåëè èíû, âçßòûå â ñèñòåìå öåíò à ìàññ, îòìå à òñß çâåçäî êîé. Îáîçíà åíèß ò åõìå íûõ âåêòî îâ äà òñß æè íûì èôòîì, îáîçíà åíèß åòû åõìå íûõ âåêòî îâ îáû íî äàíû çàãëàâíûìè áóêâàìè â êó ñèâíîì èôòå. 10

11 àñòü I Ëåêöèè 1 è 2

12 Ãëàâà 1 Ââåäåíèå Êèíåìàòè åñêèå ñîáûòèß â ôèçèêå ëåìåíòà íûõ àñòèö è ßäå ï îèñõîäßò â åòû åõìå íîì èìïóëüñíîì ï îñò àíñòâå. Îíî ßâëßåòñß äîñòàòî íî î ãàíèçîâàííûì ìíîæåñòâîì, èìå ùèì âïîëíå îï åäåëåííûå ãåîìåò è åñêèå ñâîéñòâà. Ïîëîæåíèå êàæäîé òî êè â òîì ï îñò àíñòâå ìîæåò áûòü îõà àêòå èçîâàíî åòû åõìå íûì àäèóñâåêòî îì P, ï îâåäåííûì â íåå èç íà àëà ñèñòåìû êîî äèíàò; êîî äèíàòû êîíöà òîãî âåêòî à è åñòü êîî äèíàòû òî êè. Êàæäàß òî êà èìïóëüñíîãî ï îñò àíñòâà ñîîòâåòñòâóåò ñîñòîßíè äâèæåíèß íåêîòî îé åàëüíîé àñòèöû ñ îï åäåëåííîé ìàññîé m. Ï è èçìåíåíèè åå ñîñòîßíèß äâèæåíèß àñòèöà îêàçûâàåòñß â ä óãîé òî êå èìïóëüñíîãî ï îñò àíñòâà, îäíàêî ï è òîì íèêàê íå èçìåíßåòñß äëèíà ñîîòâåòñòâó ùåãî åé 4-âåêòî à. Èíûìè ñëîâàìè, ñîñòîßíèß äâèæåíèß åàëüíîé àñòèöû ñ îï åäåëåííîé ìàññîé m çàñåëß ò â åòû åõìå íîì èìïóëüñíîì ï îñò àíñòâå íåêîòî ó ãèïå ïîâå õíîñòü, îï åäåëßåìó óñëîâèåì P 2 = const = m 2. Êîî äèíàòû êîíöà 4-âåêòî à P îï åäåëß òñß âåëè èíîé êèíåòè- åñêîé íå ãèè àñòèöû (T ) è åå ï èâû íûì ò åõìå íûì âåêòî îì èìïóëüñà p. Îäíàêî òîëüêî â íà àëå ï î ëîãî âåêà ñòàëî ïîíßòíûì, òî ãî àçäî áîëåå âàæíîé õà àêòå èñòèêîé, åì êèíåòè åñêàß íå ãèß, ßâëßåòñß ñóììà E = T + m, íàçûâàåìàß ïîëíîé íå ãèåé àñòèöû, èëè ê àòêî íå ãèåé. Èìåííî E è p ßâëß òñß êîìïîíåíòàìè 4-âåêòî à P, à åãî äëèíà îï åäåëßåòñß ìàññîé àñòèöû: P 2 = E 2 p 2 = m 2 (1.1) 12

13 Äëß åàëüíûõ àñòèö, êîòî ûå ìîãóò áûòü çà åãèñò è îâàíû äåòåêòî îì, ïîëíàß íå ãèß âñåãäà ïîëîæèòåëüíà, à óñëîâèå (1.1) âñåãäà âûïîëíßåòñß. Òàêèì îá àçîì, ñîñòîßíèß åàëüíîé àñòèöû ñ ìàññîé m â èìïóëüñíîì ï îñò àíñòâå çàïîëíß ò ãèïå ïîâå õíîñòü, âûäåëåííó äâóìß óñëîâèßìè: P 2 = m 2 è E m. Êàêèå áû ñîáûòèß âçàèìîäåéñòâèß àñòèö íè ï îèñõîäèëè, îíè ï îèñõîäßò òàê, òî ñîõ àíßåòñß íå òîëüêî ï èâû íûé ïîëíûé ò åõìå íûé èìïóëüñ, íî è ïîëíàß íå ãèß. Ïî òîìó ñîõ àíßåòñß è äëèíà âåêòî à ïîëíîãî 4-èìïóëüñà: ( n N n ) 2 2 N P i = P j, P i =, (1.2) i=1 j=1 i=1 P j j=1 ãäå P i åñòü 4-èìïóëüñ i-é àñòèöû íà àëüíîãî ñîñòîßíèß, n åñòü èñëî àñòèö â íà àëüíîì ñîñòîßíèè, N èñëî àñòèö ïîñëå âçàèìîäåéñòâèß (îíî íå îáßçàòåëüíî àâíî n), P j (P i ) 4-èìïóëüñ îòäåëüíîé àñòèöû ñîîòâåòñòâó ùåãî ñîñòîßíèß. Èìåííî àíàëèç ñëåäñòâèé òîãî çàêîíà ßâëßåòñß îñíîâíîé çàäà- åé åëßòèâèñòñêîé êèíåìàòèêè ëåìåíòà íûõ ï îöåññîâ. *** Ñîãëàñíî ñïåöèàëüíîé òåî èè îòíîñèòåëüíîñòè, çàêîíû ï è îäû îäèíàêîâû âî âñåõ èíå öèàëüíûõ ñèñòåìàõ îòñ åòà. Â ï èìåíåíèè ê êèíåìàòèêå òî îçíà àåò, òî äëß îïèñàíèß êèíåìàòè åñêèõ ñîáûòèé íåîáõîäèìî, âî-ïå âûõ, çíàòü çàêîíû ï åîá àçîâàíèß êîìïîíåíò 4-èìïóëüñà ï è ïå åõîäå îò îäíîé ñèñòåìû îòñ åòà ê ä óãîé, è âîâòî ûõ, íåîáõîäèìî ñò åìèòüñß ê îïèñàíè òèõ ñîáûòèé â òå ìèíàõ òàêèõ ïå åìåííûõ, êîòî ûå íå èçìåíß òñß ï è ïå åõîäå îò îäíîé ñèñòåìû îòñ åòà ê ä óãîé (òàêèå ïå åìåííûå íàçûâà òñß ëî åíöèíâà èàíòíûìè; ï è îáñóæäåíèè âîï îñîâ êèíåìàòèêè èõ àñòî íàçûâà ò ï îñòî èíâà èàíòû ). Íàïîìíèì ëåìåíòà íûå ñâîéñòâà 4-âåêòî îâ, ïîä êîòî ûìè ïîíèìàåòñß ñîâîêóïíîñòü åòû åõ âåëè èí A 0,A 1,A 2,A 3, èñïûòûâà- ùèõ ï è ï åîá àçîâàíèßõ åòû åõìå íûõ êîî äèíàò èçìåíåíèß ñîãëàñíî ï åîá àçîâàíèßì Ëî åíöà [9]. Ï èíßòî çàïèñûâàòü òàêó ñîâîêóïíîñòü êàê A µ, µ = 0, 1, 2, 3 èëè A = ( A 0,A 1,A 2,A 3) èëè A = ( A 0, A ). Êâàä àò âåëè èíû A (àíàëîã êâàä àòà ìîäóëß ï èâû íîãî ò åõìå íîãî âåêòî à) îï åäåëßåòñß êàê A 2 = ( A 0) 2 ( A 1 ) 2 ( A 2 ) 2 ( A 3 ) 2. 13

14 Â çàâèñèìîñòè îò çíàêà âåëè èíû A 2 ìíîæåñòâî 4-âåêòî îâ àñùåïëßåòñß íà 3 êëàññà: ï è A 2 > 0 îíè ï èíàäëåæàò êëàññó â åìåíè-ïîäîáíûõ 4-âåêòî îâ, êëàññ 4-âåêòî îâ ñ A 2 < 0 íàçûâàåòñß ï îñò àíñòâåííî-ïîäîáíûì, à 4-âåêòî û, äëß êîòî ûõ A 2 =0, ñîñòàâëß ò êëàññ èçîò îïíûõ 4-âåêòî îâ. Ýòà êëàññèôèêàöèß åëßòèâèñòñêè èíâà èàíòíà. Ñâîáîäíî äâèæóùèåñß àñòèöû ñ íåíóëåâîé ìàññîé èìå ò â åìåíè-ïîäîáíûé âåêòî 4-èìïóëüñà, à àñòèöû ñ íóëåâîé ìàññîé èçîò îïíûé. Îáñóæäàß êèíåìàòèêó ôèçè åñêèõ ï îöåññîâ, êñïå èìåíòàòî èìååò äåëî, êàê ï àâèëî, ñ åàëüíûìè àñòèöàìè, ïî òîìó ñîîòâåòñòâó ùèå 4-èìïóëüñû ôèçè åñêèõ åàëüíûõ àñòèö â åìåíè-ïîäîáíû èëè èçîò îïíû (åñëè ìàññà àñòèöû íóëåâàß, êàê ó ôîòîíà). Äëß âè òóàëüíûõ àñòèö èõ 4-èìïóëüñ ìîæåò ï èíàäëåæàòü ë áîìó èç êëàññîâ. Â äàëüíåé åì îáñóæäåíèè âîï îñîâ êèíåìàòèêè ëåìåíòà íûõ ï îöåññîâ ïîä àçóìåâàåòñß, òî å ü èäåò î ìàññèâíûõ àñòèöàõ (íàï èìå, ï è îáñóæäåíèè 4-ñêî îñòè); ñïåöèàëüíûå ñëó àè êèíåìàòèêè ñ ó àñòèåì ôîòîíîâ îãîâà èâà òñß îòäåëüíî. Çàïèñü âèäà A µ ñîîòâåòñòâóåò ò. í. êîíò àâà èàíòíîìó 4- âåêòî ó A. Åñëè îï åäåëèòü íîâûé 4-âåêòî ñ êîìïîíåíòàìè A 0 = A 0, A 1 = A 1, A 2 = A 2, A 3 = A 3 (1.3) èçàïèñàòüèõêàê A µ, òî âåëè èíó A 2 ìîæíî ïå åïèñàòü â ôî ìå 4 A 2 = A µ A µ = A 0 A 0 + A 1 A 1 + A 2 A 2 + A 3 A 3, µ=0 òî ï èíßòî çàïèñûâàòü ï îñòî êàê A µ A µ, îïóñêàß çíàê ñóììè îâàíèß, íî ïîä àçóìåâàß, òî ïî ñîâïàäà ùèì èíäåêñàì, âñò å à ùèìñß è ââå õó, è âíèçó, ï îèçâîäèòñß ñóììè îâàíèå. Ìîæíî óáåäèòüñß, òî çàêîí ï åîá àçîâàíèß êîâà èàíòíîãî âåêòî à A µ ïî òè òàêîé æå, êàê â ôî ìóëàõ (1.8, 1.11), îòëè àßñü òîëüêî çíàêîì Γ â íèõ, ï îòèâîïîëîæíûì ïî îòíî åíè ê çíàêó Γ â ôî ìóëàõ ï åîá àçîâàíèß äëß êîíò àâà èàíòíîãî âåêòî à A µ. Ñêàëß íîå ï îèçâåäåíèå äâóõ 4-âåêòî îâ A è B îï åäåëßåòñß êàê A B AB= A µ B µ = A µ B µ = = A 0 B 0 + A 1 B 1 + A 2 B 2 + A 3 B 3 = A 0 B 0 AB. (1.4) Ìîæíî ëåãêî óáåäèòüñß íåïîñ åäñòâåííûì âû èñëåíèåì, òî âåëè- èíà (A B) äåéñòâèòåëüíî èíâà èàíòíà îòíîñèòåëüíî ï åîá àçîâàíèé Ëî åíöà, ò. å. ßâëßåòñßñêàëß îì â ï îñò àíñòâå îï åäåëåííûõ çäåñü 4-âåêòî îâ. 14

15 Âàæíó îëü â èñ èñëåíèè åòû åõ-âåêòî îâ èã àåò ìåò è åñêèé òåíçî g µν = g µν, äî ñèõ ïî íå âñò å àâ èéñß çäåñü, íî ñ êîòî ûì ï è òåíèè åêîìåíäîâàííîé ëèòå àòó û èòàòåëü íåï åìåííî âñò åòèòñß. Ïîäîç åâàß, òî èòàòåëü ñ íèì óæå çíàêîì è ïîìíß, òî ëó å ïîçäíî, åì íèêîãäà, íàïîìíèì è î íåì. Ìåò è åñêèé òåíçî g µν ï åäñòàâëßåòñß â âèäå ìàò èöû g =(g µν )=(g µν )= = g 1. (1.5) Ñ åãî ïîìîùü ìîæíî, íàï èìå, ïå åâîäèòü êîíò àâà èàíòíûå 4-âåêòî û â êîâà èàíòíûå è íàîáî îò: A µ = g µν A ν, A µ = g µν A ν. (1.6) (Çäåñü èñïîëüçîâàíî äàííîå âû å ñîãëà åíèå î ñóììè îâàíèè ïîâòî ß ùèõñß èíäåêñîâ.) Ñêàëß íîå ï îèçâåäåíèå äâóõ 4-âåêòî îâ ñ ïîìîùü òîãî òåíçî à çàïèñûâàåòñß î åíü ï îñòî: (AB) =A µ g µν B ν. (1.7) Ïî åìó òåíçî g µν íàçûâàåòñß ìåò è åñêèì, ë áîïûòñòâó ùèé èòàòåëü ìîæåò óçíàòü èç ëèòå àòó û, íàï èìå, èç êíèãè [5]. Áîëåå ïîä îáíîå àññìîò åíèå ñâîéñòâ 4-âåêòî îâ ìîæíî íàéòè, â àñòíîñòè, â êíèãàõ [5, 9] è ìíîãèõ ä óãèõ. *** Èòàê, êîìïîíåíòû 4-âåêòî à P =(E,p) ï è ïå åõîäå îò îäíîé ñèñòåìû îòñ åòà ê ä óãîé èñïûòûâà ò ï åîá àçîâàíèß Ëî åíöà. Íàñòàëà ïî à èõ íàïîìíèòü. Ïóñòü â êàêîé-òî ñèñòåìå îòñ åòà S àñòèöà èìååò èìïóëüñ p è íå ãè E.Ïóñòü ä óãàß ñèñòåìà îòñ åòà S äâèæåòñß îòíîñèòåëüíî S ñî ñêî îñòü β òàê, êàê ïîêàçàíî íà èñóíêå 1.1. Òîãäà èìïóëüñ p è íå ãèß E òîé æå àñòèöû â ñèñòåìå îòñ åòà S áóäóò ñâßçàíû ñ p è E â ñèñòåìå S ñîîòíî åíèßìè E = γe Γp, p = γp ΓE, (1.8) p = p, p = (p, 0,p ), 15

16 Ðèñ ò èõîâàííàß ñèñòåìà äâèæåòñß îòíîñèòåëüíî íå ò èõîâàííîé ñî ñêî îñòü β. Ñîîòâåòñòâåííî, ñèñòåìà S îòíîñèòåëüíî ñèñòåìû S äâèæåòñß ñî ñêî îñòü β. ãäå p è p êîìïîíåíòû ñîîòâåòñòâó ùèõ èìïóëüñîâ, ïà àëëåëüíûå âåêòî ó ñêî îñòè β (âäîëü êîòî îé íàï àâëåíû, íàï èìå, îñè Z è Z ñèñòåì êîî äèíàò îáåèõ ñèñòåì îòñ åòà), p è p êîìïîíåíòû òèõ èìïóëüñîâ, ïå ïåíäèêóëß íûå âåêòî ó ñêî îñòè β (âäîëü òîãî ïå ïåíäèêóëß à íàï àâëåíû, íàï èìå, îñè X è X ï èíßòûõ íàìè ñèñòåì êîî äèíàò), à âåëè èíû γ è Γ åñòü γ = 1, Γ= β. (1.9) 1 β 2 1 β 2 Çäåñü äëß ï îèçâåäåíèß γβ èñïîëüçîâàíî óäà íîå îáîçíà åíèå Γ èç êíèãè Ã.È.Êîïûëîâà [2], áëàãîäà ß êîòî îìó ï åîá àçîâàíèå Ëî åíöà (1.8) çàïèñûâàåòñß â ëåãêî çàïîìèíà ùåéñß ôî ìå. Åñëè àñòèöà â ñèñòåìå îòñ åòà S èìååò èìïóëüñ p è íå ãè E, òî åå ñèñòåìà ïîêîß äâèæåòñß îòíîñèòåëüíî S-ñèñòåìû ñ òîé æå ñêî îñòü, òî è òà àñòèöà, à èìåííî: β = p E, γ = E m, Γ γ β = p m. (1.10) Ï åîá àçîâàíèå (1.8) ìîæíî çàïèñàòü äëß ë áîãî 4-âåêòî à A = (A 0, A) (A 0,A 1,A 2,A 3 ) (A 0,A x,a y,a z ). Òî åñòü, ï è ïå åõîäå èç íå ò èõîâàííîé ñèñòåìû S ( èñ. 1.1) â ò èõîâàííó åãî êîìïî- 16

17 íåíòû ï åîá àçó òñß ñîãëàñíî A 0 = γ ( A 0 βa 3) = γa 0 ΓA 3, A 1 = A 1, γ = 1 1 β 2, A 2 = A 2, A 3 = γ ( A 3 βa 0) = γa 3 ΓA 0. (1.11) Â ìàò è íîé çàïèñè òî ï åîá àçîâàíèå âûãëßäèò ñëåäó ùèì îá àçîì: A 0 A 1 A 2 A 3 = γ 0 0 Γ Γ 0 0 γ A 0 A 1 A 2 A 3. (1.12) Ï èìå àòåëüíî, òî åñëè ââåñòè 4-âåêòî 1 G =(γ,γ), èìå ùèé ñâîéñòâî G 2 = γ 2 Γ 2 =1, òî ôî ìóëû (1.11) ìîæíî ïå åïèñàòü â âèäå A 0 A 3 = A G, A 1 = A 1, A 2 = A 2, = 1 ( A 3 Γ(A G) ) = 1 ( ) A 3 ΓA 0. (1.13) γ γ *** Â ñîâ åìåííîé ôèçèêå àñòèö õà àêòå èñòèêè èõ âçàèìîäåéñòâèé îïèñûâà òñß, êàê ï àâèëî, â òå ìèíàõ ëî åíö-èíâà èàíòíûõ êèíåìàòè åñêèõ ïå åìåííûõ. Î íèõ å ü ïîéäåò ïîçæå. è îêî óïîò åáëß òñß òàêæå áåç àçìå íûå ïå åìåííûå, îäíîé èç êîòî ûõ ßâëßåòñß áûñò îòà (èëè îòíîñèòåëüíàß áûñò îòà; àíåå äëß íåå èñïîëüçîâàëñß òå ìèí ãèïå ñêî îñòü [2]). Íàïîìíèì åå îï åäåëåíèå. Êàê èçâåñòíî, åñëè ñäåëàòü äâà ïîñëåäîâàòåëüíûõ ï åîá àçîâàíèß âèäà (1.11) ñ ïà àìåò àìè β 1 è β 2 ï è óñëîâèè, òî íàï àâëåíèß äâèæåíèß ñèñòåì îòñ åòà S 1 è S 2 ïà àëëåëüíû (îáîçíà åíèß çäåñü î åâèäíû), òî ïîëó åííûé åçóëüòàò áóäåò êâèâàëåíòåí îäíîìó ï åîá àçîâàíè ñ ïà àìåò îì β 3 âäîëü òîãî æå íàï àâëåíèß: β 3 = β 1 + β 2 1+β 1 β 2, γ 3 = γ 1 γ 2 (1 + β 1 β 2 )=γ 1 γ 2 +Γ 1 Γ 2, (1.14) 1 Ôàêòè åñêè, 4-âåêòî G =(γ,γ) åñòü íå òî èíîå, êàê 4-ñêî îñòü. Ýòî ïîíßòèå áóäåò àññìîò åíî ïîçæå. 17

18 òî ìîæíî ïå åïèñàòü â ñèììåò è íîì âèäå êàê γ 3 = γ 1 γ 2 +Γ 1 Γ 2, Γ 3 =Γ 1 γ 2 + γ 1 Γ 2. (1.15) Îï åäåëèì áûñò îòó η (èëè ãèïå ñêî îñòü) ñîãëàñíî β =tanhη, γ=coshη, Γ β γ = sinh η ; (1.16) ïîñëå òîãî íåò óäíî óáåäèòüñß, òî ñîîòíî åíèß (1.15) â òå ìèíàõ áûñò îò îçíà à ò, òî η 3 = η 1 + η 2. (1.17) Èíûìè ñëîâàìè, ï è ïà àëëåëüíûõ ä óã ä óãó ï åîá àçîâàíèßõ Ëî åíöà áûñò îòû ñêëàäûâà òñß. Áîëåå ïîä îáíîå îáñóæäåíèå òîé ïå åìåííîé áóäåò ï îâåäåíî ïîçæå; ìîæíî òàêæå îá àòèòüñß çà äåòàëßìè ê åêîìåíäîâàííûì êíèãàì ïî êèíåìàòèêå 2. Çäåñü âàæíî ïîä å êíóòü èìåííî òî ñâîéñòâî àääèòèâíîñòè áûñò îò ï è ïà àëëåëüíûõ ï åîá àçîâàíèßõ Ëî åíöà. Ìàò è íàß çàïèñü ï åîá àçîâàíèß (1.12) ï è èñïîëüçîâàíèè áûñò îòû η âûãëßäèò ñëåäó ùèì îá àçîì: A 0 A 1 A 2 A 3 = cosh η 0 0 sinh η sinh η 0 0 coshη A 0 A 1 A 2 A 3. (1.18) Íàêîíåö, èç ñîîòíî åíèé (1.16), (1.18) ñòàíîâèòñß ïî òè î åâèäíûì, òî àññìîò åííûå çäåñü ï åîá àçîâàíèß Ëî åíöà ôàêòè åñêè åñòü íå òî èíîå, êàê ï åîá àçîâàíèß â àùåíèß â 4-ìå íîì ï îñò àíñòâå. Ïîßâëåíèå ãèïå áîëè åñêèõ ôóíêöèé âûçâàíî òåì, òî òî ï îñò àíñòâî íå ßâëßåòñß åâêëèäîâûì. Îäíàêî áîëåå ïîä îáíîå îáñóæäåíèå òèõ âîï îñîâ âûõîäèò çà àìêè äàííîãî êó ñà. 2 Îá îï åäåëåíèè áûñò îòû äëß ôîòîíîâ - ñì. [2]. 18

19 Ãëàâà 2 Êëàññèôèêàöèß âåòâåé ôèçèêè àñòèö 2.1 Ôèçèêà ëåìåíòà íûõ àñòèö â öåëîì. Â ñàìîì è îêîì ñìûñëå, ôèçèêà ëåìåíòà íûõ àñòèö ï èçâàíà îòâåòèòü íà âîï îñû òèïà êàê óñò îåí íà ìè è ïî åìó îí òàêîâ, êàêèì ìû åãî ñåãîäíß íàáë äàåì? Áîëåå êîíê åòíî êàêîâà ñò óêòó à ëåìåíòà íûõ àñòèö, êàê îíè âçàèìîäåéñòâó ò ä óã ñ ä óãîì, ïî åìó îíè èìå ò òó èëè èíó ìàññó, òî òàêîå ôèçè åñêèé âàêóóì, âñå ëè òèïû àñòèö è èõ âçàèìîäåéñòâèé íàì èçâåñòíû è ò. ï.? Ïîèñêè îòâåòîâ íà òè, è ìíîãèå ä óãèå âîï îñû, â çàâèñèìîñòè îò èõ õà àêòå à èäóò â àçíûõ íàï àâëåíèßõ. Ñîîòâåòñòâåííî, èñïîëüçó òñß àçíûå ( àñòî ïîõîæèå) ìåòîäû êñïå èìåíòàëüíîãî è òåî åòè åñêîãî èññëåäîâàíèß. Íàï èìå, ìû çíàåì î 4-õ òèïàõ âçàèìîäåéñòâèé: ã àâèòàöèîííîì, ñëàáîì, ëåêò îìàãíèòíîì è ñèëüíîì. Â ôèçèêå ëåìåíòà íûõ àñòèö âíèìàíèå êîíöåíò è îâàëîñü, äî íåäàâíåãî â åìåíè, òîëüêî íà ïîñëåäíèõ ò åõ. Íàèáîëåå ïîíßòíûì è èçó åííûì ñåãîäíß ï åäñòàâëßåòñß ëåê- 19

20 ò îìàãíèòíîå âçàèìîäåéñòâèå. Çäåñü åñòü òåî èß (êâàíòîâàß ëåêò îäèíàìèêà), ïîçâîëß ùàß ìíîãîå àññ èòàòü. Íî åñòü è íå å åííûå âîï îñû. Äîâîëüíî õî î î ïîíßòî ñëàáîå âçàèìîäåéñòâèå. Óæå ïîíßòíî, òî îíî òåñíî ñâßçàíî ñ ëåêò îìàãíèòíûì (òåî èß ëåêò îñëàáîãî âçàèìîäåéñòâèß, îñíîâîïîëîæíèêàìè êîòî îé ñòàëè Ñòèâåí Âàéíáå ã è Àáäóñ Ñàëàì). Íî íå å åííûõ âîï îñîâ ìíîãî è çäåñü. Ãî àçäî õóæå ïîíßòî ñèëüíîå âçàèìîäåéñòâèå ëåìåíòà íûõ àñòèö. Çäåñü ìíîãîãî íå óäàåòñß àññ èòàòü èç ïå âûõ ï èíöèïîâ. Òåî åòè åñêîå îïèñàíèå ßâëåíèé â ñèëüíîé ñòåïåíè ôåíîìåíîëîãè åñêîå; êîëè åñòâåííûå àñ åòû ò åáó ò çíàíèß áîëü îãî êîëè åñòâà ïà àìåò îâ, èçâëåêàåìûõ èç êñïå èìåíòàëüíûõ äàííûõ. Ýêñïå èìåíòû, â êîòî ûõ âíèìàíèå êîíöåíò è óåòñß íà âûá àííîì îòäåëüíîì òèïå âçàèìîäåéñòâèé, ïî ñâîåé ìåòîäèêå è íàáî ó àïïà àòó û èíîãäà îòëè à òñß âåñüìà ñèëüíî. Òî æå ñàìîå ìîæíî ñêàçàòü è î òåî åòè åñêèõ ìåòîäàõ. Âìåñòå ñ òåì, êñïå èìåíòàëüíûå è òåî åòè åñêèå ìåòîäû èññëåäîâàíèé ìîæíî ïîä àçäåëßòü íà àçëè íûå íàï àâëåíèß ïî ï èçíàêó õà àêòå íûõ èññëåäóåìûõ àññòîßíèé áîëåå èëè ìåíåå íåçàâèñèìî îò òèïà âçàèìîäåéñòâèß. Ëåã å âñåãî ìîæíî óâèäåòü òî íà ï èìå å ñ àâíåíèß ëåêò îìàãíèòíûõ è ñèëüíûõ âçàèìîäåéñòâèé. Îáùèì äëß íèõ ßâëßåòñß òî, òî ëåìåíòà íûå àñòèöû ßâëß òñß êâàíòîâîìåõàíè åñêèìè îáúåêòàìè è ïî ñâîåé ï è îäå îáëàäà ò âîëíîâûìè ñâîéñòâàìè. Ñîîòâåòñòâåííî, èõ äåá îéëåâñêàß äëèíà âîëíû îï åäåëßåò ìàñ òàá àññòîßíèé, êîòî ûå ìîãóò áûòü ñóùåñòâåííû ï è èõ âçàèìîäåéñòâèè. Íî òî íå îçíà àåò, òî åì âû å èìïóëüñ àñòèöû, òåì ìåíü èå àññòîßíèß áóäóò ï îùóïûâàòüñß. Ï àâèëüíåå áûëî áû ñêàçàòü, òî òåì ìåíü èå àññòîßíèß ìîãóò ï îùóïûâàòüñß : íàï èìå, â êñïå èìåíòàõ ïî àññåßíè àñòèö îï åäåëß ùó îëü èã àåò íå íà àëüíûé èìïóëüñ (èëè äëèíà âîëíû àñòèö â íà àëüíîì ñîñòîßíèè) ñàì ïî ñåáå, à âåëè èíà åãî èçìåíåíèß ï è àññåßíèè. (Èíòóèòèâíî òî ïîíßòíî, åñëè âñïîìíèòü ñîîòíî åíèå íåîï åäåëåííîñòåé Ãåéçåíáå ãà.) È îïßòü, èññëåäîâàíèß ï îöåññîâ, ï îèñõîäßùèõ íà ìàëûõ èëè áîëü èõ (ïî ñ àâíåíè ñ àçìå àìè àñòèö) àññòîßíèßõ ò åáó ò àçíûõ êñïå èìåíòàëüíûõ è òåî åòè åñêèõ ïîäõîäîâ è ìåòîäîâ. Íàêîíåö, ïîñêîëüêó â ïîäàâëß ùåì áîëü èíñòâå êñïå èìåíòîâ â ôèçèêå ëåìåíòà íûõ àñòèö å ü èäåò î àññåßíèè (óï óãîì èëè æå ñ îæäåíèåì ä óãèõ àñòèö, ò. å. íåóï óãîì), òî ïîëíàß íå ãèß 20

21 â ñèñòåìå öåíò à ìàññ ñòàëêèâà ùèõñß àñòèö (èëè èìïóëüñ îäíîé èç íèõ (ñíà ßäà) â ñèñòåìå ïîêîß ä óãîé (ìè åíè), ò. å. äëèíà âîëíû ñíà ßäà) ßâëßåòñß òåì ï îñòûì êîëè åñòâåííûì ïà àìåò îì, ïî êîòî îìó òàêæå àçäåëß òñß ìåòîäû è ïîäõîäû, ï èìåíßåìûå â òåî- åòè åñêèõ è êñïå èìåíòàëüíûõ èññëåäîâàíèßõ. Íà òîé ( íå ãåòè åñêîé) êëàññèôèêàöèè ñòîèò îñòàíîâèòüñß ïîä îáíåå. Êîãäà óñò àèâàåòñß ñòîëêíîâåíèå ñíà ßäà ñ 4- èìïóëüñîì P proj è ìè åíè ñ 4-èìïóëüñîì P targ, ïîëíûé 4-èìïóëüñ P tot òîé ñèñòåìû åñòü P tot = P proj + P targ, ò. å. (E tot, p tot )=(E proj + E targ, p proj + p targ ), (2.1) è âçßâ âñå âåëè èíû â ñèñòåìå öåíò à ìàññ ñòàëêèâà ùèõñß àñòèö ( òîáû ïîä å êíóòü òî, îíè ïîìå åíû çâåçäî êîé), èìååì: P tot =(E tot, p tot) = ( E proj + E targ, (p proj + p targ =0) ). (2.2) Ïîñêîëüêó êâàä àò 4-èìïóëüñà åñòü åëßòèâèñòñêèé èíâà èàíò, òî ï è ïîêîßùåéñß â ëàáî àòî íîé ñèñòåìå ìè åíè (p targ =0) èìååì P 2 tot = (E tot, p tot )2 =(E proj + E targ, p proj ) 2 = = ( E proj + E targ) 2. (2.3) Êâàä àò ïîëíîãî 4-èìïóëüñà äâóõ ñòàëêèâà ùèõñß àñòèö, èìå ùèé ôèçè åñêèé ñìûñë êâàä àòà ïîëíîé íå ãèè â ñèñòåìå èõ öåíò à ìàññ, èã àåò âàæíó îëü â êèíåìàòè- åñêèõ àñ åòàõ è äëß íåãîï èíßòîñïåöèàëüíîå îáîçíà åíèå s: s P 2 tot = m 2 proj + m 2 targ +2m targ E proj = ( E proj + E targ) 2. (2.4) Çäåñü àñê ûòà ñêîáêà (E proj + E targ, p proj ) 2 è ó òåíî, òî äëß ñâîáîäíîé àñòèöû E 2 p 2 = m 2 (áóêâîé m îáîçíà åíà ìàññà àñòèöû). Âåëè èíà s âõîäèò â èñëîâåñüìà è îêîèñïîëüçóåìûõ â ôèçèêå àñòèö åëßòèâèñòñêè èíâà èàíòíûõ ïå åìåííûõ (íàçûâàåìûõ ïå åìåííûìè Ìàíäåëüñòàìà). Åñëè âñïîìíèòü îï åäåëåíèå ïî îãà åàêöèè (ñì. íàï èìå [25]), òî ñòàíåò ßñíî, òî âåëè èíà s äëß ãèïîòåòè åñêîé åàêöèè òèïà a + b X ñ îæäåíèåì íåêîòî îé àñòèöû X îï åäåëßåò ìàêñèìàëüíî âîçìîæíó ìàññó òàêîé àñòèöû: îíà íå ìîæåò áûòü âû å s. (Êàê èçâåñòíî, íà ïî îãå íåóï óãîé åàêöèè òèïà a + b c + d + X âñå àñòèöû â êîíå íîì ñîñòîßíèè ïîêîßòñß â ñèñòåìå öåíò à ìàññ: âñß ïîëíàß íå ãèß E tot ò àòèòñß íà ìàññû îæäåííûõ àñòèö). 21

22 2.2 Ýíå ãåòè åñêèå îáëàñòè: ñïåöèôèêà. Äàæå áåãëûé âçãëßä íà îäíó èç âàæíåé èõ õà àêòå èñòèê âçàèìîäåéñòâèß àñòèö (ïîëíîå ñå åíèå àññåßíèß) âçßòó â çàâèñèìîñòè îò íå ãèè ñòàëêèâà ùèõñß àñòèö, ïîçâîëßåò çàìåòèòü, òî â îáëàñòè íå ãèé ñíà ßäà âû å ïî îãà íåóï óãîñòè (ìè åíü ñ èòàåì ïîêîßùåéñß â ëàáî àòî íîé ñèñòåìå îòñ åòà), à èìåííî îò íåñêîëüêèõ ñîòåí Ì Â äî äåñßòêà Ã Â, âçàèìîäåéñòâèß ëåìåíòà íûõ àñòèö çà ñ åò ßäå íûõ ñèë èìå ò õà àêòå, îòëè íûé îò òîãî, êîòî ûé îíè èìå ò ï è ìåíü èõ íå ãèßõ èëè ï è äîñòàòî íî áîëü èõ íå ãèßõ (ãäå âîçìîæíî îæäåíèå ëèáî áîëü îãî èñëà ä óãèõ àñòèö, ëèáî îæäåíèå âåñüìà òßæåëûõ àñòèö) Çàâèñèìîñòü ñå åíèé àññåßíèß îò íå ãèè. Äåéñòâèòåëüíî, èç äàííûõ î ïîëíûõ ñå åíèßõ àññåßíèß àñòèö ( èñ ), âçßòûõ ëèáî â çàâèñèìîñòè îò èìïóëüñà ñíà ßäà â ëàáî àòî íîé ñèñòåìå îòñ åòà (ë.ñ.), ëèáî îò s ïîëíîé íå ãèè â ñèñòåìå öåíò à ìàññ (ñ.ö.ì.) âèäíî, òî ï è ìàëûõ íå ãèßõ îíè ïëàâíî è äîâîëüíî áûñò î óìåíü à òñß ñ åå îñòîì, à ï è áîëü èõ íàîáî îò, ïëàâíî àñòóò, õîòß è äîñòàòî íî ìåäëåííî. Â îáëàñòè ï îìåæóòî íûõ íå ãèé (èìïóëüñû ñíà ßäà ëåæàò â èíòå âàëå Ã Â/ñ) ïîâåäåíèå ïîëíûõ ñå åíèé àññåßíèß ñîâñåì èíîå: âèäíû õî î î çàìåòíûå êîëåáàíèß âåëè èíû ñå åíèé, ïîõîæèå íà åçîíàíñíûå ê èâûå, ï è åì âåëè èíà, ôî ìà è èñëî òàêèõ êîëåáàíèé àçëè íû äëß àçëè íûõ ïà ñòàëêèâà ùèõñß àñòèö. Â öåëîì, òî íàïîìèíàåò ôôåêò Ðàìçàó à â àòîìíîé ôèçèêå, íàâîäß íà ïîäîç åíèå î ñõîäñòâå ï è èí òèõ ôôåêòîâ. È äåéñòâèòåëüíî, äîâîëüíî ãëóáîêîå ñõîäñòâî â ñàìîì äåëå åñòü. Îäíàêî òè êîëåáàíèß âåëè èíû ñå åíèé ï îßâëß òñß ï è àçíûõ íå ãèßõ ñíà ßäîâ, â çàâèñèìîñòè îò èõ òèïà (áà èîíû, ïèîíû, êàîíû). Ïî òîìó ã àíèöû îáëàñòè, ãäå ñå åíèß àññåßíèß íå åãóëß íû, åäèíûì îá àçîì îï åäåëèòü íà íå ãåòè åñêîé êàëå ò óäíî. Ñîâñåì èíàß ñèòóàöèß âîçíèêàåò, åñëè òè æå ñå åíèß ï åäñòàâëßòü â çàâèñèìîñòè îò áûñò- îòû ñíà ßäà, êàê òî ñäåëàíî â ñëåäó ùåì ïà àã àôå. 22

23 Cross section (mb) pp total 10 elastic Center of mass energy (GeV) Cross section (mb) pp _ total 10 elastic Laboratory beam momentum (GeV/c) Ðèñ Ýíå ãåòè åñêàß çàâèñèìîñòü ïîëíûõ ñå åíèé âçàèìîäåéñòâèß ï îòîíîâ è àíòèï îòîíîâ ñ ï îòîíàìè [29]. 23

24 Cross section (mb) pd total pn total np elastic pn pd Center of mass energy (GeV) Cross section (mb) p _ d total _ p ntotal 20 p _ n elastic Laboratory beam momentum (GeV/c) Ðèñ Ýíå ãåòè åñêàß çàâèñèìîñòü ïîëíûõ ñå åíèé âçàèìîäåéñòâèß ï îòîíîâ è àíòèï îòîíîâ ñ äåéò îíàìè è íåéò îíàìè [29]. 24

25 Cross section (mb) π + p total 5 π + p elastic πp πd Center of mass energy (GeV) 50 π ± d total Cross section (mb) π p total π p elastic Laboratory beam momentum (GeV/c) Ðèñ Ýíå ãåòè åñêàß çàâèñèìîñòü ïîëíûõ ñå åíèé âçàèìîäåéñòâèß ïèîíîâ ñ ï îòîíàìè è äåéò îíàìè [29]. 25

26 Cross section (mb) K p total 5 K p elastic K N K d Center of mass energy (GeV) 100 Cross section (mb) K d total K n total 5 K n elastic Laboratory beam energy (GeV/c) Ðèñ Ýíå ãåòè åñêàß çàâèñèìîñòü ïîëíûõ ñå åíèé âçàèìîäåéñòâèß îò èöàòåëüíûõ êàîíîâ ñ ï îòîíàìè, íåéò îíàìè è äåéò îíàìè [29]. 26

27 K + p total Cross section (mb) K + p elastic K + N K + d Center of mass energy (GeV) 40 Cross section (mb) K + d total K + n total Laboratory beam momentum (GeV/c) Ðèñ Ýíå ãåòè åñêàß çàâèñèìîñòü ïîëíûõ ñå åíèé âçàèìîäåéñòâèß ïîëîæèòåëüíûõ êàîíîâ ñ ï îòîíàìè, íåéò îíàìè è äåéò îíàìè [29]. 27

28 10 2 Λp total 10 2 Λp elastic Cross section (mb) Laboratory beam momentum (GeV/c) Center of mass energy (GeV) Laboratory beam momentum (GeV/c) Center of mass energy (GeV) γd total 10-1 γp total Cross section (mb) γγ total Center of mass energy (GeV) γp γd Laboratory beam momentum (GeV/c) Ðèñ Ýíå ãåòè åñêàß çàâèñèìîñòü ïîëíûõ ñå åíèé âçàèìîäåéñòâèß ãèïå îíîâ è ôîòîíîâ ñ ï îòîíàìè è äåéò îíàìè. Ï èâåäåíû òàêæå äàííûå î ôîòîí-ôîòîííûõ ñå åíèßõ [29]. 28

29 2.2.2 Ïîëíûå ñå åíèß â çàâèñèìîñòè îò áûñò îòû. Ðàññìîò èì ñå åíèß âçàèìîäåéñòâèß àñòèö, ï åäñòàâëåííûå íà èñóíêàõ â çàâèñèìîñòè îò áûñò îòû ñíà ßäà (ñ èòàß, òî ìè- åíü íàõîäèòñß â ïîêîå îòíîñèòåëüíî ëàáî àòî íîé ñèñòåìû îòñ åòà). Ïîëó åííûå åçóëüòàòû ïîêàçàíû íà èñ σ tot, [mb] 100 π + p π - p pp K - p K + p η <-nuclear physics transition region QCD-> Ðèñ Çàâèñèìîñòü ïîëíûõ ñå åíèé îò áûñò îòû η ñíà ßäà (ïî À.À.Áàëäèíó). Èç òîãî èñóíêà âèäíî, òî ñèëüíàß, åçîíàíñíî-ïîäîáíàß çàâèñèìîñòü ñå åíèé âçàèìîäåéñòâèß àçíûõ àñòèö èìååò ìåñòî òîëüêî ï è áûñò îòå ñîîòâåòñòâó ùèõ ñíà ßäîâ, ëåæàùåéâ îäíîì è òîì æå èíòå âàëå îò 1 äî 3 åäèíèö íåçàâèñèìî îò ñî òà ñíà ßäà. Ï è áîëåå âûñîêèõ áûñò îòàõ ñå åíèß ìåíß òñß ïëàâíî è ìåäëåííî, ï è áûñò îòàõ ìåíåå 1 ïëàâíî, íî äîâîëüíî áûñò î. Ñõîäñòâî ïîâåäåíèß ñå åíèé àññåßíèß àçëè íûõ àñòèö çäåñü âèäíî ìíîãî ëó å, åì íà èñóíêàõ , ãäå îíè áûëè ïîêàçàíû â çàâèñèìîñòè îò ïîëíîé íå ãèè â ñèñòåìå öåíò à ìàññ èëè èìïóëüñà ñíà ßäà â ëàáî àòî íîé ñèñòåìå. Ä óãàß áåç àçìå íàß, åëßòèâèñòñêè èíâà èàíòíàß ïå åìåííàß, áëèçêî ñâßçàííàß ñ áûñò îòîé, áûëà ï åäëîæåíà À.Ì.Áàëäèíûì ï è èçó åíèè ßâëåíèß êóìóëßòèâíîãî îæäåíèß àñòèö. Äëß ïà û àñ- 29

30 òèö 1 è 2 îí ââåë ïå åìåííó b 12 = (u 1 u 2 ) 2,ãäå u i 4-ñêî îñòü 1. Ñ èòàß àñòèöó 1 ñíà ßäîì, à àñòèöó 2ìè åíü, ìîæíî âû èñëèòü êâàä àò àçíîñòè 4-ñêî îñòåé ñíà ßäà (projectile) è ìè åíè (target), ò. å.b tp, è óâèäåòü, òî â ñèñòåìå ïîêîß ìè åíè γ p =1+b tp /2. Ïå åìåííó b tp ìîæíî òàêæå ñâßçàòü ñ áûñò îòîé ñíà ßäà (ñì. (1.16)). 2.3 Îñîáåííîñòè àçíûõ íå ãåòè åñêèõ îáëàñòåé. Èòàê, ãîâî ß î ôèçèêå ëåìåíòà íûõ àñòèö, ìîæíî âûäåëèòü ò è õà àêòå íûõ îáëàñòè íå ãèé, â êîòî ûõ êàê ï åäìåò, òàê è êñïå- èìåíòàëüíûå è òåî åòè åñêèå ìåòîäû èññëåäîâàíèß çàìåòíî àçëè- à òñß. Èìåííî: íèçêèå íå ãèè (íèæå ïî îãà îæäåíèß ïèîíîâ, êàê ëåã àé- èõ àä îíîâ), ãäå àçíîñòü áûñò îò ñíà ßäà è ìè åíè çàìåòíî ìåíü å 1; òî áîëåå-ìåíåå õî î î îï åäåëåííàß ã àíèöà; ï îìåæóòî íûå (ïå åõîäíûå, èëè åçîíàíñíûå) íå ãèè: âû å ïî îãà îá àçîâàíèß ìåçîíîâ (ïèîíîâ, ï åæäå âñåãî), íî íèæå ïî îãà îæäåíèß àñòèö, ñîäå æàùèõòßæåëûå êâà êè âòî îãî è ò åòüåãî ïîêîëåíèé; òà(âå õíßß) ã àíèöà äîâîëüíî óñëîâíà, íî â òå ìèíàõ áûñò îòû òî îáëàñòü òåõ íå ãèé, ãäå àçíîñòü áûñò îò ñíà ßäà è ìè åíè ëåæèò â èíòå âàëå îò 1 äî (3-4). âûñîêèå íå ãèè: âñå, òî âû å âå õíåé ã àíèöû ïå åõîäíîé îáëàñòè. Çäåñü àçíîñòü áûñò îò ñíà ßäà è ìè åíè áîëåå (3-4) è ìîæåò áûòü çàìåòíî âû å. (Ìîæåò áûòü, â íåäàëåêîì áóäóùåì â òîé îáëàñòè ïîßâèòñß íîâûé àçäåëèòåëüíûé ìàßê, êîòî ûì ìîæåò ñòàòü, íàï èìå, ïî îã îæäåíèß áîçîíà Õèããñà.) Ôèçèêà íèçêèõ íå ãèé. Â òîé îáëàñòè ôèçèêè àñòèö õî î î îï åäåëåíî ïîíßòèå ïîòåíöèàëà âçàèìîäåéñòâèß, åëßòèâèñòñêèå ôôåêòû èìå ò õà àêòå ïîï àâîê, ñóùåñòâóåò ìíîæåñòâî ôåíîìåíîëîãè åñêèõ êîíñòàíò íî 1 Ïîíßòèå 4-ñêî îñòè áóäåò ïîä îáíåå îáñóæäåíî ïîçæå. 30

31 àç àáîòàíû äîñòàòî íî òî íûå (â ßäå ñëó àåâ) ìåòîäû àñ åòîâ. Ìà èííûå âû èñëåíèß, íåîáõîäèìûå äëß òåî åòè åñêèõ àñ åòîâ, íå åäêî äîëãèå è ñëîæíûå. Ýêñïå èìåíòàëüíûå óñòàíîâêè äëß èçìå åíèé â òîé îáëàñòè íå ãèé îáû íî äîñòàòî íî ï îñòûå; æèçíåííûé öèêë êñïå èìåíòîâ (èäåß óñòàíîâêà èçìå åíèß åçóëüòàò) îòíîñèòåëüíî êî îòêèé (åãî õà àêòå íàß äëèòåëüíîñòü èñ èñëßåòñß ìåñßöàìè). Èìåííî ïî òîìó â òîé îáëàñòè ìíîãîå äåëàåòñß â óíèâå ñèòåòàõ èëè èññëåäîâàòåëüñêèõ èíñòèòóòàõ ï è óíèâå ñèòåòàõ Ôèçèêà âûñîêèõ íå ãèé. Õà àêòå íûå îñîáåííîñòè ôèçèêè âûñîêèõ íå ãèé: ï åîáëàäàåò ôåíîìåíîëîãè åñêîå èëè äàæå êà åñòâåííîå îïèñàíèå ßâëåíèé, èñëî êàíàëîâ íåóï óãèõ åàêöèé î åíü âåëèêî, åàêöèè îòëè à òñß âûñîêîé ìíîæåñòâåííîñòü àñòèö â êîíå íîì ñîñòîßíèè. Ñóùåñòâóåò ìíîæåñòâî òåî åòè åñêèõ ìîäåëåé îäíèõ è òåõ æå ßâëåíèé, ñòåïåíü àçá îñà íàäåæíîñòè òåî åòè åñêèõ ï åäñêàçàíèé î åíü âåëèêà (îò òî íûõ äî ñîâñåì íåîï åäåëåííûõ). Òåî èß ïîñòîßííî íóæäàåòñß â ïîäñêàçêàõ (çà àñòó êà åñòâåííîãî õà àêòå- à)îò êñïå èìåíòà äëß ñíßòèß íåîï åäåëåííîñòåé è îòáî à æèçíåñïîñîáíûõ ìîäåëåé. Ê ñ àñòü, óæå ñîçäàíà åäèíàß ñõåìà îïèñàíèß è ñèñòåìàòèçàöèè íàáë äàåìûõ ôàêòîâ è ßâëåíèé ( ëåêò îñëàáàß òåî èß, Ñòàíäà òíàß ìîäåëü). Êâà ê-ïà òîííàß êà òèíà ñèëüíûõ âçàèìîäåéñòâèé äàåò îñíîâó äëß àíàëèçà è èíòå ï åòàöèè êñïå èìåíòàëüíûõ äàííûõ. Â òîé êà òèíå ï è àññìîò åíèè âíóò åííåé ñò óêòó û ëåìåíòà íûõ àñòèö âìåñòî èõ âîëíîâîé ôóíêöèè èñïîëüçóåòñß ïîíßòèå ñò óêòó íûõ ôóíêöèé. Áëàãîäà ß ñâîéñòâó àñèìïòîòè åñêîé ñâîáîäû êâàíòîâîé õ îìîäèíàìèêè (ÊÕÄ), ßä ßâëåíèé, ï îèñõîäßùèõ ï è áîëü èõ ïå åäàííûõ èìïóëüñàõ, äîïóñêàåò êîëè åñòâåííûé àíàëèç è èíòå ï åòàöè íàáë äåíèé ìåòîäàìè òåî èè âîçìóùåíèé. Âìåñòå ñ òåì, êñïå èìåíòû â òîé îáëàñòè ò åáó ò áîëü èõ çàò àò êàê â åìåíè, òàê è ìàòå èàëüíûõ åñó ñîâ è ïî òîìó òîæå íóæäà òñß â ïîäñêàçêàõ îò òåî èè äëß âûáî à ïå ñïåêòèâíûõ è àêòóàëüíûõ íàï àâëåíèé èññëåäîâàíèé. Ýêñïå èìåíòàëüíûå óñòàíîâêè îáû íî ñëîæíûå è äî îãèå, èìå ò äëèííûé (äåñßòîê ëåò èëè áîëåå) æèçíåííûé öèêë, ñîçäà òñß è îáñëóæèâà òñß áîëü èìè êîëëåêòèâàìè. È êñïå èìåíòàòî û, è òåî åòèêè ï åäïî èòà ò ïîëó àòü êà åñòâåííûå åçóëüòàòû, îñîáåííî íå óêëàäûâà ùèåñß â 31

32 ñëîæèâ ó ñß êà òèíó. Õà àêòå íûìè å òàìè èññëåäîâàíèé â òîé îáëàñòè â ïîñëåäíèå äåñßòèëåòèß ßâëßåòñß òî, òî íàèáîëåå ß êèå êñïå èìåíòàëüíûå åçóëüòàòû èìå ò, êàê ï àâèëî, âûñîêó ñòàòèñòè åñêó è ñèñòåìàòè åñêó òî íîñòü, à àç àáîòàííûå äëß êñïå èìåíòîâ â ôèçèêå âûñîêèõ íå ãèé ìåòîäû è óñò îéñòâà äîâîëüíî áûñò î íàõîäßò è- îêîå ï èìåíåíèå â ñàìûõ àçíûõ îáëàñòßõ åëîâå åñêîé äåßòåëüíîñòè, (ï è åì íå òîëüêî â íàóêå, òåõíèêå è ï îìû ëåííîñòè) Ôèçèêà ïå åõîäíîé îáëàñòè íå ãèé. Â ïå åõîäíîé îáëàñòè íå ãèé ñòàëêèâà òñß è ñîñóùåñòâó ò äâà îñíîâíûõ òèïà òåî åòè åñêèõ ïîäõîäîâ è äâà ßçûêà: SSçûê ïîòåíöèàëîâ, ï åäñòàâëåíèå î ïîòåíöèàëüíîì àññåßíèè è âîëíîâûõ ôóíêöèßõ ñîñòàâíûõ îáúåêòîâ (ßäå èëè ëåìåíòà íûõ àñòèö). Òàêîé ïîäõîä õà àêòå åí ï è êñò àïîëßöèè èç îáëàñòè íèçêèõ íå ãèé â îáëàñòü ï îìåæóòî íûõ íå ãèé âáëèçè åå íèæíåé ã àíèöû. Ï è òîì ïîíßòèå ïîòåíöèàëà òå- ßåò ñò îãîñòü è àçìûâàåòñß. SSçûê äèàã àìì Ôåéíìàíà, ôôåêòèâíûå ìåçîí-íóêëîííûå ïîëåâûå òåî èè ñ ôåíîìåíîëîãè åñêèìè ôî ìôàêòî àìè è ìïè- è åñêèìè êîíñòàíòàìè. Ï è êñò àïîëßöèè èç îáëàñòè âûñîêèõ íå ãèé â ïå åõîäíó îáëàñòü âáëèçè åå âå õíåé ã àíèöû ñò óêòó íûìè ëåìåíòàìè ï è àíàëèçå ëåìåíòà íûõ àñòèö ßâëß òñß êîíñòèòóåíòíûå êâà êè, îòëè íûå îò òîêîâûõ êâà êîâ è ãë îíîâ êâà ê-ïà òîííîé êà òèíû ï îöåññîâ ï è âûñîêèõ íå ãèßõ. Òàêàß äâîéñòâåííîñòü îáóñëîâëåíà òåì, òî ï è ï îìåæóòî íûõ (ïå åõîäíûõ) íå ãèßõ íåëüçß ï îâîäèòü ÊÕÄ àñ åòû ìåòîäàìè òåî èè âîçìóùåíèé: õà àêòå íûå êîíñòàíòû ñâßçè â êâàíòîâîé õ îìîäèíàìèêå àñòóò ñ îñòîì õà àêòå íûõ àññòîßíèé. Ýòî ñâîéñòâî ÊÕÄ íàçûâà ò ñâîéñòâîì êîíôàéíìåíòà; îíî îò àæàåò òîò êñïå- èìåíòàëüíûé ôàêò, òî â ñâîáîäíîì ñîñòîßíèè êâà êè íå íàáë äà- òñß. Èìåííî ï è èíû è ìåõàíèçì êîíôàéíìåíòà â íàñòîßùåå â åìß ßâëß òñß îñíîâíûìè ï îáëåìàìè ôèçèêè àñòèö è ßäå â ïå åõîäíîé îáëàñòè íå ãèé. Äîïîëíèòåëüíàß ò óäíîñòü ï è òåî åòè åñêîì àíàëèçå ßâëåíèé â àññìàò èâàåìîé îáëàñòè íå ãèé ñâßçàíà ñ òåì, òî çäåñü åëßòè- 32

33 âèñòñêèå ôôåêòû óæå ñóùåñòâåííû, íî â êèíåìàòè åñêèõ àñ åòàõ, äàæå â ï èáëèæåííûõ, íåëüçß ï åíåá åãàòü ìàññàìè è (ïî îé) äàæå íå ãèßìè ñâßçè àñòèö â ßäå íûõ ñèñòåìàõ. Ýêñïå èìåíòû â ïå åõîäíîé îáëàñòè íå òàê ñëîæíû è äëèòåëüíû, êàê â îáëàñòè âûñîêèõ íå ãèé, íî âñå æå ò åáó ò çàìåòíî áîëü- èõ çàò àò êàê â åìåíè, òàê è ìàòå èàëüíûõ åñó ñîâ, åì ï è íèçêèõ íå ãèßõ è ïî òîìó òîæå íóæäà òñß â ïîäñêàçêàõ îò òåî- èè äëß âûáî à ïå ñïåêòèâíûõ è àêòóàëüíûõ íàï àâëåíèé èññëåäîâàíèé. Ñîîòâåòñòâó ùèå êñïå èìåíòàëüíûå óñòàíîâêè óìå åííî ñëîæíûå è äî îãèå, íî èõ æèçíåííûé öèêë âñå æå èçìå ßåòñß ãîäàìè (à íå äåñßòêàìè ëåò). Ñëè êîì áîëü èå êîëëåêòèâû ñïåöèàëèñòîâ äëß ñîçäàíèß è îáñëóæèâàíèß òèõ óñòàíîâîê íå ò åáó òñß. 2.4 Ï åäìåò ñîâ åìåííîé ôèçèêè ï îìåæóòî íûõ íå ãèé. Â ïîñëåäíèå 2-3 äåñßòèëåòèß ï îèñõîäèëà ïîñòåïåííàß ñìåíà òåìàòèêè èññëåäîâàíèé â îáëàñòè ôèçèêè ï îìåæóòî íûõ íå ãèé, â åçóëüòàòå åãî ñìåíèëñß åå ï åäìåò. Âìåñòî îõîòû çà åçîíàíñàìè, àêòóàëüíîé â å ãîäû, êîãäà îñíîâíàß ìàññà êñïå èìåíòàëüíûõ è òåî åòè åñêèõ àáîò áûëà ïîñâßùåíà âçàèìîäåéñòâèßì ëåìåíòà íûõ àñòèö (íóêëîíîâ ñ íóêëîíàìè, ìåçîíîâ ñ íóêëîíàìè), âíèìàíèå ôèçèêîâ ïå åìåñòèëîñü íà ï îáëåìû âçàèìîäåéñòâèß àñòèö ñ ßä àìè è ï îáëåìû ï îßâëåíèß êâà êîâûõ ñòåïåíåé ñâîáîäû â ßä àõ. Ï îèçî ëî ñáëèæåíèå òåì, ñ èòàâ èõñß èñòîé ôèçèêîé ëåìåíòà íûõ àñòèö è èñòîé ßäå íîé ôèçèêîé ; ßäå íàß ôèçèêà âî ëà â îáëàñòü ï îìåæóòî íûõ íå ãèé è ñòàëî âîçìîæíûì ãîâî èòü î ßäå íîé ôèçèêå ï îìåæóòî íûõ íå ãèé èëè åëßòèâèñòñêîé ßäå íîé ôèçèêå (ï àâäà, ïîñëåäíèé òå ìèí ïîñëå óñêî åíèß ßäå â ÖÅÐÍ è çàïóñêà êîëëàéäå à RHIC â Á óêõåéâåíå âêë àåò â ñåáß è ßäå íó ôèçèêó âûñîêèõ íå ãèé). Ï îáëåìàòèêà ßäå íîé ôèçèêè ï îìåæóòî íûõ íå ãèé ñôî ìè îâàëàñü êàê ï è äâèæåíèè èç îáëàñòè íèçêèõ íå ãèé ê áîëåå âûñîêèì ï è å åíèè ï îáëåì ò àäèöèîííîé ßäå íîé ôèçèêè, òàê è ï è äâèæåíèè îò ôèçèêè âçàèìîäåéñòâèß ëåìåíòà íûõ àñòèö ä óã ñ ä óãîì ê àññìîò åíè èõ âçàèìîäåéñòâèß ñ ßä àìè. Áîëü- ó îëü çäåñü ñûã àë óñïåõ òåî èè Ãëàóáå à-ñèòåíêî â îïèñàíèè 33

34 âçàèìîäåéñòâèß àñòèö ñ ßä àìè. Îñíîâíûå íàï àâëåíèß (ï åäìåò) ñîâ åìåííûõ èññëåäîâàíèé ïî ôèçèêå ï îìåæóòî íûõ íå ãèé ìîæíî ï åäñòàâèòü ñëåäó ùèì îá- àçîì (äâèãàßñü îò ï îáëåì ò àäèöèîííîé ßäå íîé ôèçèêè ê ï îáëåìàì ôèçèêè àñòèö â óçêîì ñìûñëå). Ñò óêòó à ßäå è ßäå íàß ìàòå èß (íóêëîííàß): Ðàñï åäåëåíèå âåùåñòâà â ßä àõ (ï îòîíîâ, íåéò îíîâ); àñï åäåëåíèå ëåêò è åñêîãî çà ßäà; àñï åäåëåíèå ëåêò è åñêèõ òîêîâ. Ìåõàíèçìû âîçáóæäåíèß ßäå íûõ ó îâíåé. Ôóíêöèè îòêëèêà íà àçíûå òèïû âîçáóæäåíèé àçíûìè ï îáíèêàìè (ñåëåêòèâíîå âîçáóæäåíèå ßäå íûõ ó îâíåé). Ñâîéñòâà ßäå íîé ìàòå èè ï è âûñîêèõ ïëîòíîñòßõ âåùåñòâà, âûñîêèõ òåìïå àòó àõ è ò. ä. Ñîçäàíèå óñëîâèé äëß îá àçîâàíèß è èññëåäîâàíèß ñâîéñòâ áà èîííîé (íå îáßçàòåëüíî íóêëîííîé) ìàòå èè (îáîãàùåííîé ìåçîíàìè è àä- îííûìè åçîíàíñàìè â òîì èñëå). Ó àâíåíèå ñîñòîßíèß áà èîííîé ìàòå èè, åå ôàçû è ôàçîâûå ïå åõîäû. Ýêçîòè åñêèå ßä à, â òîì èñëå ßä à ñ ï îòßæåííîé íóêëîííîé îáîëî êîé; ãèïå -ßä à; ßä à ñ âîçáóæäåííûìè íóêëîíàìè (íàï èìå, ßä à ñ -âîçáóæäåíèßìè) èëè ìåçîíàìè (ηßä à); ñèñòåìû, ïîã àíè íûå ìåæäó àòîìàìè è ßä àìè: ãëóáîêî ñâßçàííûå K-êëàñòå û è ò. ï. Ï îßâëåíèß íåíóêëîííûõ ñòåïåíåé ñâîáîäû ßäå íîé ìàòå èè, âò.. êâà ê-ãë îííûõ. Îòêëèê ßäå íîãî âåùåñòâà íà âûñîêèå âîçáóæäåíèß, ï îßâëåíèß âíóò åííåé ñò óêòó û àñòèö ï è ìàëûõ àññòîßíèßõ ìåæäó íèìè. SSäå íûå ñèëû ï è ñ åäíèõ è ìàëûõ àññòîßíèßõ ìåæäó íóêëîíàìè. Ìíîãîíóêëîííûå ñèëû è èõ ï è îäà. Ðåëßòèâèñòñêèå ñîñòàâíûå ñèñòåìû è ï îáëåìà èõ òåî åòè åñêîãî îïèñàíèß. Ýêñïå èìåíòàëüíûå ìåòîäû è ïîäõîäû ê èçó- åíè ñò óêòó û ßäå ï è ìàëûõ, ïî ñ àâíåíè ñ àçìå îì íóêëîíà ( 0.8 Ôì), àññòîßíèßõ ìåæäó íèìè. Ñâîéñòâà àñòèö è åçîíàíñîâ â ßäå íîé ñ åäå. 34

35 Ìåõàíèçìû îæäåíèß àñòèö (ìåçîíîâ, áà èîíîâ) íà ñâßçàííûõ íóêëîíàõ; êîëëåêòèâíûå (â è îêîì è óçêîì ñìûñëå) ßâëåíèß. Ìåõàíèçìû îæäåíèß àñòèö âáëèçè èõ ïî îãîâ. Èçó åíèå âçàèìîäåéñòâèß íåñòàáèëüíûõ àñòèö ï è ìàëûõ îòíîñèòåëüíûõ íå ãèßõ ñ ä óãèìè (ñòàáèëüíûìè) àñòèöàìè è ßä àìè ïóòåì àíàëèçà âçàèìîäåéñòâèß â êîíå íîì ñîñòîßíèè âáëèçè ïî îãîâ èõ îæäåíèß. Ñïåêò îñêîïèß ëåìåíòà íûõ àñòèö; êçîòè åñêèå àñòèöû. Çàäà è ìåò îëîãè åñêîãî õà àêòå à (îï åäåëåíèå èñëåííûõ çíà åíèé ôåíîìåíîëîãè åñêèõ êîíñòàíò, íåîáõîäèìûõ êàê äëß ò àäèöèîííîé ßäå íîé ôèçèêè, òàê è äëß ôèçèêè âûñîêèõ íå ãèé) Çà åì óñêî ßòü ßä à? Îòâåò íà òîò âîï îñ íåîäíîçíà åí. Îí çàâèñèò îò òîãî, èç êàêîé îáëàñòè íå ãèé íà èíàåòñß äâèæåíèå â ïå åõîäíó îáëàñòü. Åñëè âõîäèòü â íåå èç îáëàñòè âûñîêèõ íå ãèé, òî ìîæíî ñêàçàòü, òî óñêî åíèå ßäå äàåò âîçìîæíîñòü ïîñòàâèòü è å àòü òàêèå âîï îñû, êîòî ûå àíåå âîîáùå íå àññìàò èâàëèñü. Íåêîòî ûå èç íèõ îáñóæäà òñß â àçäåëå Åñëè æå èñêàòü îòâåò íà òîò âîï îñ, îòòàëêèâàßñü îò ï îáëåìàòèêè, õà àêòå íîé äëß îáëàñòè íèçêèõ íå ãèé è ï îáëåì ò àäèöèîííîé ßäå íîé ôèçèêè, ò. å. äâèãàßñü èç îáëàñòè íèçêèõ íå ãèé, òî òîì ñëó àå á îñà òñßâãëàçà íîâûå èíñò óìåíòàëüíûå âîçìîæíîñòè, êîòî ûå óñêî åíèå ßäå äàåò äëß å åíèß ò àäèöèîííûõ ï îáëåì. Ýòè âîçìîæíîñòè âîçíèêà ò áëàãîäà ß ñëåäó ùèì îáñòîßòåëüñòâàì. Âî-ïå âûõ, áëàãîäà ß åëßòèâèñòñêîìó ôôåêòó àñòßæåíèß â åìåíè, ï îöåññû âíóò åííåãî äâèæåíèß êîíñòèòóåíòîâ â ßä- àõ è àñïàäà åëßòèâèñòñêèõ íåñòàáèëüíûõ ßäå (â àñòíîñòè, ãèïå -ßäå ), íàáë äàåìûå èç ëàáî àòî íîé ñèñòåìû îòñ åòà, çàìåäëß òñß. Â àñòíîñòè, çà â åìß æèçíè íåñòàáèëüíîãî ßä à τ 0 â ñîáñòâåííîé ñèñòåìå îòñ åòà, â óñòàíîâêå îíî ï îëåòàåò ïóòü ïî ßäêà γβcτ 0, âïîëíå ìàê îñêîïè åñêèé è äîñòàòî íî ëåãêî èçìå- ßåìûé. Èíûìè ñëîâàìè, â åìß æèçíè êîíâå òè óåòñß â ï îéäåí- 35

36 íûé ïóòü. Â ñóùíîñòè, òîò æå ôôåêòëåæèòêàê â îñíîâå êâà êïà òîííîé êà òèíû âçàèìîäåéñòâèß àñòèö, òàê è â îñíîâå ô àãìåíòàöèîííîãî ìåòîäà èçó åíèß ñò óêòó û ëåãêèõ ßäå, ê àòêîå îáñóæäåíèå êîòî îãî áóäåò äàíî ïîçæå. Âî-âòî ûõ, òå àñòèöû, êîòî ûå ïîßâèëèñü ï è âçàèìîäåéñòâèè åëßòèâèñòñêîãî ßä à A ñ ìè åíü b è áûëè ìåäëåííûìè â ñèñòåìå ïîêîß òîãî ßä à, îêàçûâà òñß âïîëíå åëßòèâèñòñêèìè â ëàáî àòî íîé ñèñòåìå, òî â ßäå ñëó àåâ ñóùåñòâåííî îáëåã àåò èõ êñïå èìåíòàëüíîå íàáë äåíèå. Èíûìè ñëîâàìè, íåêîòî ûå êàíàëû åàêöèé òèïà b + A ãî àçäî óäîáíåå èçó àòü â ò. í. èíâå ñíîé êèíåìàòèêå, êîãäà ñíà ßäîì ßâëßåòñß ßä î A, åì â ï ßìîé, êîãäà ñíà ßäîì ßâëßåòñß àñòèöà b. Ýòî áûâàåò îñîáåííî âàæíî ï è èçó- åíèè êëàññà ßâëåíèé, çàï åùåííûõ çàêîíàìè ñîõ àíåíèß íå ãèèèìïóëüñà äëß ñòîëêíîâåíèé àñòèöà+(ñâîáîäíûé íóêëîí), òî åñòü äëß ò. í.ïîäïî îãîâûõ åàêöèé èëè êóìóëßòèâíûõ åàêöèé. Èòàê, óñêî åíèå ßäå îòê ûâàåò íîâûå ìåòîäè åñêèå âîçìîæíîñòè â ñëåäó ùèõ íàï àâëåíèßõ: èññëåäîâàíèß ñò óêòó û ßäå (ëåã àé èõ â ïå âó î å åäü) è ï îßâëåíèé íåíóêëîííûõ ñòåïåíåé ñâîáîäû ßäå (çäåñü êñïëóàòè óåòñß åëßòèâèñòñêîå àñòßæåíèå â åìåíè); ñâîéñòâà ãèïå -ßäå (êîíâå ñèß â åìß æèçíè ï îéäåííûé ïóòü ); èññëåäîâàíèå êóìóëßòèâíûõ è ïîäïî îãîâûõ ßâëåíèé; ïîèñê ôôåêòîâ ìíîãîíóêëîííûõ (ò åõ àñòè íûõ) ñèë â àòîìíûõ ßä àõ. Ê îìå òîãî, ïó êè óñêî åííûõ òßæåëûõ èîíîâ íåîáõîäèìû äëß å åíèß òàêèõ çàäà, êàê ïîëó åíèå íåéò îííûõ ïó êîâ è ïó êîâ êçîòè åñêèõ ßäå (â ïå âó î å åäü âáëèçè ã àíèö îáëàñòè ñòàáèëüíîñòè) à òàêæå ßäå ñ ï îòîííûì èëè íåéò îííûì ãàëî äëß èññëåäîâàíèß èõ ñâîéñòâ; ï èêëàäíûå èññëåäîâàíèß ( àäèàöèîííàß ñòîéêîñòü ìèê î- ëåêò îíèêè, àäèîáèîëîãèß, àñò îôèçè åñêèå ï èëîæåíèß). Íàêîíåö, ßä ò àäèöèîííûõ çàäà ôèçèêè àñòèö â ïå åõîäíîé îáëàñòè ëèáî âîîáùå íåâîçìîæíû áåç èñïîëüçîâàíèß ïó êîâ ëåãêèõ 36

37 ßäå, ëèáî ï è âûïîëíåíèè èçìå åíèé â èíâå ñíîé êèíåìàòèêå ëåã å ïîääà òñß êñïå èìåíòàëüíîìó å åíè. Ê íèì îòíîñßòñß, íàï èìå, èçó åíèå ìåõàíèçìîâ îæäåíèß è ñâîéñòâ àä îííûõ åçîíàíñîâ (, Ðîïå îâñêèé åçîíàíñ, ìåçîííûå åçîíàíñû) ï è âà èàöèè êâàíòîâûõ èñåë íà àëüíûõ ñîñòîßíèé ( òî áûëî åàëèçîâàíî ï è èçó åíèè åàêöèé òèïà ( 3 He,t), (d, d ), (α, α )); èçó åíèå ñâîéñòâ ëåìåíòà íûõ àñòèö è àä îííûõ åçîíàíñîâ â ßäå íîé ñ åäå. Çäåñü îñîáåííî ïîëåçíà èíâå ñíàß êèíåìàòèêà, òî äîâîëüíî î åâèäíî: âåäü äëß íàáë äåíèß ñèãíàëà î âëèßíèè ñ åäû íà ñâîéñòâà ïîßâèâ èõñß â íåé àñòèö íåîáõîäèìî ñîçäàòü óñëîâèß, ï è êîòî ûõ òè àñòèöû äîñòàòî íî äîëãî ï åáûâà ò â ßäå íîì îê óæåíèè, ò.å. äâèæóòñß äîñòàòî íî ìåäëåííî îòíîñèòåëüíî ñ åäû Ôèçèêà åëßòèâèñòñêèõ òßæåëûõ èîíîâ. Èçó åíèå ñèëüíî âçàèìîäåéñòâó ùåé àä îííîé (ÊÕÄ) ìàòå èè ñòàíîâèòñß ãëàâíûì ï åäìåòîì èññëåäîâàíèß â ôèçèêå òßæåëûõ èîíîâ âûñîêèõ íå ãèé, òî îò àæàåòñß â îáùåé òåíäåíöèè ïîñëåäíèõ äåñßòèëåòèé ê óíèôèêàöèè ï îã àìì èññëåäîâàíèé â ôèçèêå àñòèö è â ßäå íîé ôèçèêå. Ï åæäå âñåãî, òî ïîä àçóìåâàåò ïîíèìàíèå äèàã àìì ñîñòîßíèé (ôàçîâûõ äèàã àìì) ßäå íîé ìàòå èè è óñòàíîâëåíèß ã àíèö, àçäåëß ùèõ àçíûå ôàçû (ò. å. ã àíèö, ãäå ï îèñõîäßò ôàçîâûå ïå åõîäû åñëè îíè âîîáùå ï îèñõîäßò, òî ïîêà íå óñòàíîâëåíî). Ñîãëàñíî ñîâ åìåííûì òåî åòè åñêèì ï åäñòàâëåíèßì, îæèäàåòñß, òî ñóùåñòâó ò ñëåäó ùèå àçëè íûå ôàçû ñèëüíî âçàèìîäåéñòâó ùåãî ÊÕÄ âåùåñòâà: àä îííîå âåùåñòâî, ïëîòíîå áà èîííîå âåùåñòâî, êâà ê-ãë îííàß ïëàçìà. Âîçìîæíî, åñòü è ä óãèå ôàçû. Ï è íèçêèõ íå ãèßõ èññëåäóåòñß îáû íàß ßäå íàß ìàòå èß ï è íî ìàëüíîé (èëè íèçêîé) ïëîòíîñòßõ è åå ó àâíåíèå ñîñòîßíèß. Íàìíîãî ìåíü å èññëåäîâàíà îáëàñòü áîëü èõ ïëîòíîñòåé è/èëè âûñîêèõ òåìïå àòó. Èìåííî òà îáëàñòü ìîæåò áûòü ï îùóïàíà ñ ïîìîùü òßæåëûõ èîíîâ âûñîêèõ íå ãèé. Îñîáî èíò èãó ùåé òåìîé ñåãîäíß ßâëßåòñß âîï îñ î òîì, ñóùåñòâóåò ëè ê èòè åñêàß òî êà íà äèàã àììå ñîñòîßíèé ñèëüíî âçàèìîäåéñòâó ùåé àä îííîé (ÊÕÄ) ìàòå èè (ñì. èñ. 2.8), îäíà ëè îíà, åñòü ëè íå òî â îäå ò îéíîé òî êè íà ôàçîâîé äèàã àììå. 37