ш
о.
ситуация является отражением полуфеноменологич,
характера существующей теории.
Лит.: DO'KaifeartaiffHL., Lorentz invariance and internal symmetry, «Phys. Hov.», 19(j5, v. 139, p. B1U52; 2) G u 1-dstone .Т., Field theories with «Superconductor», solutions, «Nimvn cim.», 1961, v. i9, p. 154; 3) H \ g% s P., Broken symmetries, masslfss parti clos and gauge fields, «Phys. Lett.», 1964, v. 12, JK 132. M. В. Терептъее.
ВНУТРЕННЯЯ ЧЕТНОСТЬ ≈ внутренняя характеристика частицы, определяющая поведение ее вектора состояния при пространстве н-пой шмерсии (переходе к системе координат, псе оси к-роы направлены противоположно осям исходной системы); является мультипликативным квантовым числом. Если [0, о> ≈ вектор состояния частицы и с╦ системе покоя, а |0, о*>' ≈ вектор состояния частицы в системе, полученной пут╦м инверсии первоначальной системы координат (х-~*- ≈ я), то
10, а/ -/МО, о>, (1J
где Р ≈ Б.ч. частицы (о ≈ проекция спина), В произвольной инерц.
системе отсчета
Р\\р, o> =
(2)
292
гдо р ≈ импульс частицы, а Р ≈ оператор иинсрсии ≈ оператор, переводящий вектор состояния частицы из исходной правой (левой) системы в левую (правую). В. ч. частицы с целый спином (бозона) может равняться _[_!, а частицы с полуцелым см ином (фермиона) ±1, ±i. Для формионов произведение В. ч. частицы и античастицы равно ≈ 1 (Верестецкого теорема). Для мезонов (бозонов) В. ч. частицы и античастицы одинаковы.
В. ч. протона и нейтрона принято считать одинаковыми и обычно равными -f-1 (это означает, что В. ч. кварка также равна +1). В. ч. других адронов определяют из эксперимента.
Полная ч╦тность системы частиц представляет собой произведение В. ч. частиц на четность их относит, движения. Напр., полная ч╦тность системы электрон-позитрон, находящейся и состоянии с орбит, моментом £, равна (≈1)(≈1}'. Классич. пример эксшрим. определения В. ч. адрона ≈ определение В. ч. пиона в процессе захвата его из ^-состояния дейтроном с образованием двух нейтронов:
я-_[_а-+п- п. (3)
Если полный спин образовавшихся нейтронов равен нулю (единице), то в силу Паули принципа их орбит. момент должен быть четным (неч╦тным). Т. к. полный момент нач. частиц ранен единице, то первая возможность запрещена законом сохранения момента. Это означает, что ч╦тность конечного состояния равна (≈1). Т. к. ч╦тность нач. состояния равна Р (п), то в силу сохранения ч╦тности в сильном взаимодействии процесс (3) разреш╦н только в случае, если Р(п)= ≈ 1. Наблюдение этого процесса на опыте позволило сделать однозначное заключение о том, что ч╦тность пиона равна ≈1 (более точно, что относит, ч╦тность системы и; р; л~ равна ≈1). Т. о., пион является псевдоскалярной частицей (его спин равен нулю). Псевдоскалярными частицами являются также мезоны т), К, D и нск-рые др. мезоны. В. ч. векторных мезонов, напр, р, срт и, Jltyy совпадают с В. ч. у-кванта и равны ≈1.
В соответствии с кварковой моделью адронов мезоны представляют собой связанные состояния системы кварк-антикварк. Псевдоскалярные л-, г|-, К- и D-мезоны ≈ состояния с нулевым полным спином и нулевым орбит, моментом [ч╦тность (≈1)(≈1)°=≈1, полный спин 0], векторные р-, <р-, to-, /A|? -мезоны≈состояния со спином 1 и нулевым орбит, моментом [ч╦тность
(≈1)(≈1)°≈≈1, полный спил 1].
Лит.: Новожилов 10. В., Введение в теорию элементарных частиц, М., 1972; Г и б с о н У., П о л л а р д Б., Принципы симметрии я физике элементарных частиц, пор. с англ-, М., li»7i). С. М. Биленъкий. ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ ≈ функция термодинамич. параметров системы (напр., объ╦ма V и темп-ры Т), изменение к-рой определяется работой, совершаемой
над однородной системой при условии с╦ адиабатич. изоляции. Существование такой ф-ции U≈-U(V*T) есть следствие первого начала термодинамики, согласно к-рому полный дифференциал В. э. равен dU=dQ≈ ≈PdV, где dQ ≈ кол-во теплоты, сообщаемое системе, Р ≈ давление, PdV ≈ работа, совершаемая системой (dQ и PdV не являются полными дифференциалами), В. э. равна (с точностью до аддитивной постоянной, работе, совершаемой адиабатически изолированной
(dQ=0) системой: U= ≈ \\PdV--~ const. При переходе
адиабатически изолир. системы из состояния (1) в состояние (2) изменение В. э. равно работе, совершаемой спета-
2
мой U%≈ f7j ≈ \\ PdV при бесконечно медленном, ква-
I
зистатическим процессе. Для кругового процесса ПОЛ-НОС изменение Б. э. равно нулю (j)dU=Q.
Л общем случае В. э. есть ф-ция внош. и внутр.
термодинамнч. параметров af, включая темм-ру. Тогда п
dU=dQ≈ V^/rfa/, где Af ≈ обобщенные силы. Вместо
i=
теми-ры можно выбрать в качестве термодинамнч, параметра энтропию S. Для этого нужно привлечь второе начало термодинамики, согласно к-рому dQ≈ = TdS, тогда dU=TdS ≈ PdV, В. э. как ф-ция энтропии и объ╦ма U(S> V) является одним из термодинамических потенциалов (характеристической функцией], Т. к, определяет вес тсрмодинамич. свойства системы. Если система состоит из п компонентов, то U зависит кроме S и Г от числа частиц Л'/ в компонентах, г≈ 1, 2,. . , п. В этом случае полный дифференциал В. э. равен
dU = TdS -f Ц; dNf ≈ PdV,
где Hi≈ddj ≈ хим. потенциал г-го компонента. Минимум U при пост, энтропии, объ╦ме и массах компонентов определяет устойчивое равновесие многофазных и многокомпонентных систем.
В. э. имеет смысл ср. мехапич. энергии (кинстич. энергии и энергии взаимодействия) всех частиц, к-рые можно рассматривать как компоненты или фазы термо-динамич. системы. Если в термодинамнч. систему входит ал.-ыагн. пиле, то его энергию включают во В. э. Кинетич. энергия движения тела как целого не входит в В . э ,
В статистич. физике, в классик, случае, В. э. определяется как ср. значение ф-цим Гамильтона системы // (р, q] по каноническому (или большому каноническому) распределению Гиббса р (р, <?):
где рщ q ≈ совокупность импульсов и координат всех частиц системы, dT^ ≈ элемент фазового объ╦ма, В квантовом случае £/ = Тг(Яр), где Н ≈ гамильтониан системы, р ≈ статистич. оператор, Тг означает след оператора. В. э. удобно выразить через Гелъмголъца энергию, т. е. свободную энергию F с помощью Гиббса ≈ Гелъмголъца уравнения U = F≈Т(дР/дТ)у, т. к. F более непосредственно связана со статистикой и определяется статистич. интегралом или статистич. суммой.
Для идеального газа, подчиняющегося классич. статистике, В. э. зависит только от темн-ры и=СуТ9 где Су ≈ тепло╦мкость при пост, объ╦ме. Для неидеаЛь-ного газа и жидкости В. э. зависит также от уд, объ╦ма v= V/N. отнес╦нного к одной молекуле. Напр., для газа, подчиняющегося Ван-дер-В аалъса уравнению, В. э.
имеет вид U ≈ СуТ≈а/и, где а ≈ константа.
Лит. см. при ст. Термодинамика. Д, Н. Зубарев. ВНУТРИКРИСТАЛЛЙЧЕСКОЕ ПОЛЕ (кристаллическое пол е)≈неоднородное электрич. (реже маги.) поле, существующее внутри кристаллов и воздействующее на электроны и ядра. Электрич. В. п., действующее
")
}
