ОГЛАВЛЕНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ КО ВТОРОМУ ИЗДАНИЮ................. 6

ПРЕДИСЛОВИЕ К ПЕРВОМУ ИЗДАНИЮ.................. 7

ВВЕДЕНИЕ.................................... 8

Глава 1. НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ  

ИССЛЕДОВАНИЙ В ФИЗИКЕ ЧАСТИЦ.................. 10

Глава 2. ИСТОРИЧЕСКИЙ ОБЗОР ...................... 14

2.1. Из наследия классической атомной и ядерной физики....... 14

2.1.1. Открытие электрона, протона и нейтрона (14).

2.1.2. Откры­тие фотона. Корпускулярно-волновой дуализм (18).

2.1.3. Откры­тие спина (20).

2.2. Космические лучи и физика частиц ................. 21

2.2.1. Открытие космического излучения (21).

2.2.2. Счетчики Гейгера-Мюллера, камера Вильсона, ядерные фотоэмульсии (23).

2.2.3. Первые исследования частиц в космических лучах (25).

2.2.4. Открытие позитрона (27).

2.2.5. Рождение пар и тормозное излу­чение. Каскадные ливни (29).

2.2.6. Открытие мюона (32).

2.2.7. Измерение времени жизни мюона (36).

2.2.8. Открытие пиона (38).

2.2.9. Открытие V0-частиц (41).

2.2.10. Первичная компонента и барионная асимметрия Вселенной (42).

2.2.11. Ядерные процессы высоких энергий в космических лучах (43).

2.3. Начало эры ускорителей высоких энергий.............. 48

2.3.1. Ускорители (48).

2.3.2. Детекторы (53).

2.3.3. Открытие π°-мезона (64).

2.3.4. Открытие антипротона. Антивещество (65).

2.3.5. Открытие нейтрино (69).

Глава 3. ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ ЧАСТИЦ...... 74

3.1. Типы взаимодействий. Адроны и лептоны.............. 74

3.2. Фермионы и бозоны.......................... 76

3.3. Кварки ................................. 78

3.4. Калибровочные бозоны ........................ 79

3.5. Квантовые поля и виртуальные частицы............... 80

Глава 4. НУКЛОНЫ И ПИОНЫ........................ 83

4.1. Изоспин................................. 83

4.2. Время жизни.............................. 85

4.3. Нуклон-нуклонные столкновения................... 88

4.4. Пион-нуклонные столкновения. Резонансы ............. 92

4.5. Рождение частиц при высоких энергиях............... 96

Глава 5. СТРАННЫЕ ЧАСТИЦЫ ....................... 99

5.1. К-мезоны и гипероны. Странность.................. 99

5.2. «Загадка тау-тета». Несохранение четности............. 103

5.3. Нейтральные каоны. Открытие СР-несохранения ......... 107

Глава 6. ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ И СИММЕТРИИ............. 115

6.1. СРТ-теорема.............................. 115

6.2. Законы сохранения........................... 116

6.3. СР-неинвариантность и Вселенная.................. 117

6.4. Симметрии............................... 119

Глава 7. КВАРКИ И ГЛЮОНЫ......................... 121

7.1. Конфайнмент.............................. 121

7.2. Цвет................................... 122

7.3. Глюоны и кварк-глюонные взаимодействия ............. 125

7.4. Струи.................................. 127

7.5. Структура нуклонов.......................... 129

7.6. Существуют ли другие формы адронов?............... 137

7.7. Кварк-глюонная плазма........................ 138

Глава 8. ТЯЖЕЛЫЕ КВАРКИ......................... 141

8.1. Открытие J............................. 141

8.2. Очарованные частицы......................... 145

8.3. Пятый кварк .............................. 148

8.4. Три поколения............................. 152

Глава 9. ЛЕПТОНЫ............................... 156

9.1. Нейтрино и антинейтрино....................... 157

9.2. Электронное и мюонное нейтрино.................. 158

9.3. Тау-лептон ............................... 162

9.4. Есть ли у нейтрино масса?....................... 165

Глава 10. ОБЪЕДИНЕНИЕ СЛАБОГО И ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ.............. 170

10.1. От фермиевой теории β-распада к теории электрослабых взаимо­действий.................171

10.2. Открытие нейтральных токов..................... 175

10.3. Нейтральные токи и массы W± и Z0 ................ 178

10.4. Открытие промежуточных бозонов W± и Z0............ 179

10.4.1. Создание рр-коллайдера SppS. «Охлаждение» пучков (180).

10.4.2. Экспериментальные установки (184).

10.4.3. Первые W и Z0 (186).

10.4.4. Миллионы Z0 и W (190).

Глава 11. СТАНДАРТНАЯ МОДЕЛЬ...................... 193

11.1. Основные положения и идеи ..................... 193

11.2. Как было измерено число поколений................. 197

11.3. Как был найден последний кварк................... 199

11.4. Бозоны Хиггса............................. 205

Глава 12. ЗА ПРЕДЕЛАМИ СТАНДАРТНОЙ МОДЕЛИ........... 208

12.1. Великое объединение. Поиск распада протона............ 208

12.2. Суперсимметрия............................ 214

Глава 13. ФИЗИКА ЧАСТИЦ И ВСЕЛЕННАЯ................ 216

13.1. Ранняя Вселенная ........................... 216

13.2. Темное вещество............................ 227

13.3. Космические нейтрино......................... 231

Глава 14. ФИЗИКА ЧАСТИЦ В НАЧАЛЕ XXI ВЕКА............ 235

14.1. К «новой физике»........................... 235

14.1.1. Поиск бозона Хиггса стандартной модели 0) (236).

14.1.2. Поиск хиггсовских частиц других моделей (237).

14.1.3. Поиск суперсимметричных частиц (237).

14.1.4. Поиск других ги­потетических частиц (238).

14.2. Большой адронный коллайдер LHC.................. 239

ДОПОЛНЕНИЕ.................................. 245

О значении фундаментальной науки, в частности физики частиц .... 245

ПРИЛОЖЕНИЕ I................................. 256

Используемые единицы физических величин ............... 256

ПРИЛОЖЕНИЕ II................................ 257

Словарь терминов .............................. 257

ПРИЛОЖЕНИЕ III................................ 261

Свойства частиц............................... 261

ПРИЛОЖЕНИЕ IV................................ 265

Действующие и сооружаемые ускорители высоких энергий ....... 265

ПРИЛОЖЕНИЕ V................................ 267

Некоторые даты из истории экспериментальной физики частиц..... 267

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА...................... 269

ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ ......................... 270

Хостинг от uCoz