Курс

Физика элементарных частиц

10 лекций физика Дмитрия Казакова об устройстве мира неживой природы, свойствах «кирпичиков» мироздания и перспективах современной физики

46427 827
46427 827
О курсе
Физика элементарных частиц — раздел физики, изучающий структуру и свойства элементарных частиц и их взаимодействия. Цель этого изучения — понять, как устроен мир неживой природы и установить наиболее общие законы, которые им управляют. ФЭЧ имеет уже более чем вековую историю, и за это время сформировались новые концепции квантового мира, не присущие классической физике. Главным результатом современной ФЭЧ является построение Стандартной модели фундаментальных взаимодействий (сильного, слабого и электромагнитного) кварков и лептонов — основных «кирпичиков» мироздания. Данная модель базируется на специальной теории относительности, идее локальной симметрии и механизме спонтанного нарушения симметрии (механизм Браута — Энглера — Хиггса). За последние годы ее предсказания были многократно проверены в экспериментах, и в настоящее время она — единственная физическая теория, адекватно описывающая устройство нашего мира вплоть до расстояний порядка 10–18 м. Настоящий курс коротких лекций посвящен описанию мира элементарных частиц, кварков и лептонов, а также взаимодействий между ними. Речь идет также об адронах — сильновзаимодействующих частицах, являющихся связанными состояниями кварков, о нейтрино — необычных нейтральных частицах, возникающих в распадах частиц и играющих важную роль в процессах горения Солнца, о свойстве симметрии элементарных частиц — ключевом понятии Стандартной модели фундаментальных взаимодействий. Обсуждается механизм спонтанного нарушения симметрии, который ответственен за возникновение масс у кварков, лептонов и промежуточных секторных бозонов — переносчиков слабого взаимодействия. Коротко рассказывается об ускорителях — основном инструменте познания микромира: от циклотронов до Большого адронного коллайдера. Наконец, перечисляются нерешенные проблемы физики элементарных частиц.

Поделиться

Автор курса
доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник лаборатории теоретической физики ОИЯИ

Физика элементарных частиц

01
Элементарные частицы

Физик Дмитрий Казаков об истории открытия, свойствах и классификации элементарных частиц

02
Ускорители частиц

Физик Дмитрий Казаков об изучении элементарных частиц, устройстве коллайдеров и преимуществах линейных ускорителей

03
Адроны

Физик Дмитрий Казаков о мире мезонов и барионов, свойствах кварков и адронных резонансах

04
Кварки

Физик Дмитрий Казаков о типах элементарных частиц, теории групп и открытии трех поколений кварков

05
Лептоны и нейтрино

Физик Дмитрий Казаков о трех поколениях лептонов, эффекте нейтринных осцилляций и роли нейтрино в космологии

06
Симметрии в мире элементарных частиц

Физик Дмитрий Казаков о типах преобразований в физике частиц, лоренц-инвариантности и нарушениях симметрии

07
Фундаментальные взаимодействия

Физик Дмитрий Казаков о фундаментальных силах, особенностях гравитации и теориях Великого объединения

08
Спонтанное нарушение симметрии

Как могут нарушаться симметрии? Почему возникают безмассовые голдстоуновские бозоны? Для чего в физике частиц используется механизм спонтанного нарушения симметрии? На эти и другие вопросы отвечает доктор физико-математических наук Дмитрий Казаков

09
Стандартная модель фундаментальных взаимодействий

Физик Дмитрий Казаков о структуре Стандартной модели, свойствах элементарных частиц и бозоне Хиггса

10
Нерешенные проблемы физики элементарных частиц

Физик Дмитрий Казаков о теории всего, барионной асимметрии Вселенной и главной загадке фундаментальной физики

11
Диалоги: Физика элементарных частиц

Беседа физиков Валерия Рубакова и Дмитрия Казакова о бозоне Хиггса, Стандартной модели и новых открытиях на коллайдере

12
Существует ли суперсимметрия в мире элементарных частиц?

О понятии, способном объединить фундаментальные взаимодействия в рамках единой теории

13
Элементарно, Хиггс! Тест по курсу «Физика элементарных частиц»

Элементарно, Хиггс! Тест по курсу «Физика элементарных частиц»

Следите за прогрессом

Сохраните курс в личном кабинете, чтобы отслеживать прохождение