Структура материи

9 лекций о строении вещества Вселенной и частицах, ее составляющих, отобранных физиком Михаилом Даниловым

21.10.2013
35 547
© ПостНаука/ Роман Мельников

Открытие бозона Хиггса на Большом адронном коллайдере завершило стройную картину строения материи, которую мы видим вокруг нас. Это было эпохальное открытие, и не случайно Нобелевская премия 2013 года была присуждена за теоретическое предсказание этой важнейшей частицы.

В предлагаемом курсе лекций обсуждаются все составляющие этой картины: кварки, заряженные лептоны, нейтрино и переносчики взаимодействий. Отдельная лекция посвящена бозону Хиггса. Обсуждаются также и проблемы в наших представлениях о структуре материи. Среди этих проблем — отсутствие объяснения темной материи, которой во Вселенной в пять раз больше, чем обычной, и внутренняя противоречивость теории. Быть может, обе проблемы можно будет решить за счет введения так называемых суперсимметричных частиц.

1

Три поколения кварков

Физик Михаил Данилов о гипотезе Поля Дирака, Стандартной модели и японской фабрике «прелести»
Возможным ответом на то, зачем нужны три поколения кварков и лептонов, являлась гипотеза японских физиков Кобаяши и Маскава, что различие свойств материи и антиматерии может быть описано в рамках модели, где есть три поколения.

2

Осцилляции нейтрино

Физик Михаил Данилов об открытии Вольфганга Паули, истории изучения свойств частицы и проблеме солнечных нейтрино
Солнце не светило бы без существования нейтрино. Первой реакцией из цепочки, которая дает энергию на Солнце, является реакция слияния двух протонов в дейтрон, позитрон и нейтрино. Участвует нейтрино и в самых ярких событиях в нашей галактике - во взрывах сверхновых.

3

Стерильное нейтрино

Физик Михаил Данилов о поиске стерильного нейтрино, изъянах Стандартной модели и современных российских экспериментах
Все, из чего мы состоим, состоит кварков и лептонов.

4

Экзотические адроны

Физик Роман Мизюк о квантовой хромодинамике, цветном заряде и структуре тетракварков
До недавнего времени были известны только две конфигурации, нейтральные по цветовому заряду: барионы, состоящие из двух кварков (примером являются протон и нейтрон), а также мезоны, состоящие из кварка и антикварка (примерами являются каон и пион). Теория предсказывает, что могут существовать и другие структуры, нейтральные по цветовому заряду. Например, многокварковые состояния из четырех или из пяти кварков.

5

Различие свойств материи и антиматерии

Физик Павел Пахлов о мире после Большого взрыва, поколениях кварков и течении времени
Частицы и античастицы имеют разные свойства, приводит к совершенно фантастическим результатам, а именно к самому факту существования Вселенной.

6

Бозон Хиггса

Физик Дмитрий Казаков о симметрии, массе элементарных частиц и поисках бозона Хиггса на коллайдерах
Известно три типа взаимодействия элементарных частиц: сильное, которое позволяет атомам не разваливаться, а быть стабильными; электромагнитное, посредством которого Солнце передает нам свою энергию; и слабое, которое ответственно за распад и благодаря которому происходит ядерная реакция на Солнце.

7

Темная материя

Физик Дмитрий Казаков об общем энергетическом балансе Вселенной, теории скрытой массы и частицах темной материи
Галактики, скопления Галактик, Вселенная - совсем другой язык, иные масштабы. Когда говорят о мире элементарных частиц, мы ставим эксперимент. Когда говорят о мире галактик, мы делаем наблюдения, ведь над Галактикой и над Вселенной эксперимент поставить сложно.

8

Суперсимметрия

Физик Дмитрий Казаков о связи бозонов и фермионов, внедрении теории суперсимметрии и поисках ее подтверждения на коллайдерах
Что поскольку при перемене мест меняется знак, нельзя посадить два фермиона в одно место, они друг друга как бы вытесняют. А вот два бозона можно посадить в одно место.

9

Линейный коллайдер

Физик Михаил Данилов о недостатках Стандартной модели, изучении t-кварка и поиске новых измерений
В линейном коллайдере будут сталкиваться электроны и позитроны, которые на сегодняшнем уровне наших знаний являются точечными объектами, поэтому начальное состояние будет очень хорошо определено. Это дает громадные преимущества для исследования, например, свойств хиггсовского бозона.

доктор физико-математических наук, заместитель директора Института теоретической и экспериментальной физики, член-корреспондент РАН, лауреат международной премии Макса Планка и А.П. Карпинского
Узнал сам? Поделись с друзьями!
  • 1. Интересует квантовая супергравитация.
    Какие проблемы в ОТО с квантованием гравитации? И как с этим вопросом связаны многомерная (10-, 11-, 12- измеренеий) гравитация, супергравитация, M-теория, AdS/CFT соответствие, голографическая дуальность…

    2. Майорановские нейтрино, киральность и слабое взаимодействие.

  • omou

    Что, всё, кончился курс? А звучало обещающе.

  • Где же лекции, где?

  • Кварки)

  • guryan

    Квантовая физика — это рука религии в науке. Это псевдонаука.
    …В природе существует только материя, которая может иметь различающиеся противоположные свойства. Это материя, имеющая положительный электрический заряд и материя, имеющая отрицательный заряд, которую чисто условно можно считать антиматерией. Или наоборот.
    Оба вида зарядов проявляются в виде электрических полей, являющихся свойством материи, которое не из чего состоять не может, а поэтому в объяснении не нуждается.
    Так как существование электрических полей, очевидно и экспериментально наблюдаемо, то это положение принимается в качестве единственной аксиомы.
    Поля одноименных зарядов непроницаемы друг для друга, поэтому при сближении они упруго деформируются, чем и обуславливаются силы отталкивания.
    Поля разноименных зарядов, наоборот, не только проницаемы, но и всегда стремятся объединиться друг с другом, обуславливая тем самым силы притяжения. При этом у них так же проявляются свойства упругости, но противоположного действия.
    А так как, в силу взаимной проницаемости полей разноименных зарядов, они способны существовать совместно друг в друге, то протон и электрон, например, притянувшись вплотную, образуют составную элементарную частицу – нейтрон, окруженную двумя электрическими полями разных знаков. Эти поля нейтрализуют действия друг друга и составная частица оказывается электрически нейтральной (рис 2).
    Это двойное электрическое поле, окружающее любой материальный объект и представляет собой его ГРАВИТАЦИОННОЕ поле.
    Это отрывак из работы: http://vixra.org/pdf/1402.0039v1.pdf

  • Sergey Khinskiy

    Когда будут опубликованы 2 и 4 лекции?

  • головастик

    а кто вам сказал что м теория и все остальное 12 измеряемое верно, ли смолина почитайте

  • головастик

    научитесь писать правильно а потом копипасте всякую хрень

  • А кто вам сказал, что мне кто-то это сказал?
    Ли Смолин доказал, что неверно?

  • Попов Павел

    Открытое письмо Д. Казакову
    Попов Павел
    Заложники энергий, скоростей,
    «Стандартная модель» — классический обман!
    Способ отъёма денег у властей,
    Под очередной вселенский план

    В реальном мире всё намного проще,
    И потому он существует без затей.
    Листвой играет ветер в роще,
    Сгоняет в стаи голод голубей.

    У прикладных наук успехи налицо,
    Теоретики без соли доедают хрен.
    Вселенная диск, седло или кольцо…
    Она и то, и то по ходу перемен.

    Есть тёмная материя иль нет…
    Вопрос весьма конечно интересный.
    Добро пожаловать на чёрный свет,
    В места, где пляшут черти, воют песни.

    Космология субъективная из всех наук,
    Теории, глядя в небо, строит на догадках.
    Сидит у калькулятора расхристанный паук,
    В математических копается задачках.

    Хлопнуть дверью решительно пришла пора.
    Не всё то истина в инстанции последней,
    Чем жили дружно, о чём пеклись вчера.
    Мысль между расчётом и опытом посредник.
    08.07.15г.

    Опубликовано материалов
    03585
    Готовятся к публикации
    +28
    Самое читаемое за неделю
  • 1
    ПостНаука
    10 545
  • 2
    Гасан Гусейнов
    5 580
  • 3
    Марк Юсим
    2 772
  • 4
    Алексей Лебедев
    2 261
  • 5
    Алексей Муравьёв
    2 165
  • 6
    Михаил Соколов
    2 106
  • 7
    Андрей Цатурян
    1 956
  • Новое

  • 1 676
  • 1 113
  • 1 231
  • 2 106
  • 10 545
  • 1 956
  • 1 937
  • 5 580
  • 1 711