Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Голосование | Топ-лист | Дискуссия Rambler's Top100

TopList Яндекс цитирования

НОВОСТИ
"РУССКОГО ПЕРЕПЛЕТА"

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

Афиша

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвжиники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

Текущий

2003

2002

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы


Новости
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

04.02.2002
20:13

Юбилей Пятничных вечеров "Русского переплета"

04.02.2002
19:13

Космический календарь. 4 февраля

04.02.2002
19:12

Пуск японской РН: задача выполнена не полностью

04.02.2002
17:19

Имена и даты - новый проект "Русского переплета"

04.02.2002
15:52

"Не пора ли закрыть радио "Свобода"?" - новое в обозрении "Золотые прииски" Юлия Андреева

04.02.2002
13:10

Северный дрейф Африки и жертвы в Турции

p>

04.02.2002
12:45

Что делать, если террористы взорвут в городе бомбу, начиненную радиоактивной пылью?

04.02.2002
12:33

Кавказкие минеральные воды - особо охраняемая территория

04.02.2002
10:32

Владимир Савич, "Как я снимался в кино"

04.02.2002
08:27

Второй пуск японской РН "Н-2А"

04.02.2002
00:49

Гены могут играть лишь небольшую роль в развитии ревматоидного артрита

04.02.2002
00:42

Теорфизика для малышей-12: размерная трансмутация -- поразительнейшее явление в теорфизике

    Когда на первых курсах университета (а некоторым, если повезет, то еще в школе) хорошие преподаватели учат своих студентов "чувствовать физику", они обязательно обсуждают с ними анализ размерностей. Анализ размерностей -- не в том простом смысле, что "килограмм не может равняться километру" (это, слава богу, учителя стремятся привить еще со средней школы), а в конструктивном смысле, как сильный аргумент при нахождении ответов.

    Это, к примеру, означает то, что если в задаче просят найти какую-нибудь длину, а в формулировке присутствует единственный параметр размерности "метр", то ответ обязан иметь вид: этот единственный параметр помноженный на какой-то коэффициент. (Несложный пример: пушка может выстреливать снаряды под любым углом к горизонту, но только с определенной скоростью. Известна максимально возможная дальность полета снаряда. Чему равна максимально возможная высота подъема снаряда в воздух? Сопротивлением воздуха пренебречь.)

    Если же окажется так, что никакими манипуляциями с исходными данными (включая и "разрешенные" универсальные константы типа ускорения свободного падения для задач на движение в поле тяжести, постоянной Планка для квантовой механики и т.д.) размерность "метр" не получишь, то это значит, что ответить на вопрос задачи нельзя. (Пример: имеется пушка массы 500 кг, снаряды массы 10 кг и артиллерист массой 105 кг. Какова максимально возможная дальность полета снаряда?)

    Вкратце суть "размерных аргументов" можно сформулировать вкратце так: "Размерные физические величины берутся не просто так, а проистекают из других размерных величин".

    Теперь внимание: начинается то, что на первый взгляд кажется "ересью", но на самом деле -- это одно из самых поразительных явлений в теорфизике.

    Оказывается, что описанные выше размерные аргументы не всегда работают. В теории элементарных частиц есть явление под названием размерная трансмутация, которая означает, что в задаче появляется параметр размерности массы как будто бы ни из чего, а точнее сказать, непонятно из чего.

    Я в свое время в университете проходил размерную трансмутацию в курсе квантовой хромодинамики, но никакого особого внимания на ней не заострялось. И лишь недавно я осознал, насколько странным, математически противоестественным выглядит это явление.

    Я поясню суть размерной трансмутации на таком примере.

    Вот у нас есть адроны: протон, нейтрон, мезоны и т.п. (всякие лептоны оставим на время в покое). У всех у них есть какие-то массы, у кого-то больше, у кого-то меньше. Возникает вопрос: откуда берутся эти массы, можно ли их вывести?

    Ну, поскольку мы знаем, что адроны -- частицы составные, состоят из кварков, то логично предположить, что массы адронов определяются массами кварков. К сожалению, уже беглый взгляд на таблицу адронов отметает эту естественную гипотезу. Вот есть пи-мезоны с массой около 140 МэВ. А вот есть ро-мезоны, которые, будучи составлены из тех же кварков, имеют массу 770 МэВ, т.е. в 5 раз больше.

    Более того, оказывается, что масса кварка -- вещь вообще малопонятная. И наконец, современные исследования говорят, что даже если бы кварки были абсолютно безмассовые, то наблюдаемые массы протона, нейтрона и т.д. практически бы не изменились.

    Погодите-погодите, как же так? Что ж получается: если мы рассматриваем теорию (КХД) с безмассовыми кварками, то в нашей задаче у нас нет вообще никаких параметров размерности массы! Так откуда тогда возьмется масса протона?

    Студент-физик с улыбкой возразит, что, мол, с помощью известных фундаментальных констант типа скорости света и постоянной Планка можно "перегонять" одну размерность в другую. Поэтому если мы в задаче найдем, например, параметр с размерностью длины (например, радиус протона), то мы отсюда легко можем получить и размерность массы.

    Но беда-то в том, что у нас нет вообще никаких размерных параметров! В КХД мы работаем только с кварками и глюонами (лептоны в нашей задаче не при чем), исследуем то, как они друг с другом взаимодействуют и образуют связанные состояния. Массы кварков мы занулили, у глюонов массы не было с самого начала. Все константы связи -- величины безразмерные.

    То есть, получается, что задача-то наша -- полностью безразмерная!!! Так откуда могут взяться какие-то нетривиальные размерные параметры??!!

    Парадоксально, не правда ли? И тем не менее, физики умудрились совершить "подвиг", а именно, даже стартуя с безмассовой КХД, они (численно, с помощью решеточных вычислений) получили наблюдаемый спектр адронов с какими-то определенными массами. Не важно, близкими к наблюдаемым или нет (на самом деле, довольно близкими), главное, что вообще -- с какими-то массами!

    Только вот результаты таких вычислений представляются в несколько странном виде ...

    Впрочем, я хочу на этом пока остановиться. Про то, как выглядят результаты, я скажу позже, а пока я хочу, чтобы читатели прочувствовали "некомфортность", "странность" этой ситуации. Как будто бы основополагающая математическая теорема, четко доказанная, насквозь понятная и прозрачная, вдруг начинает давать сбои.

    Два послесловия.
    Первое -- в учебниках по КХД под размерной трансмутацией подразумевается появление не массы протона, а несколько иного параметра. Это различие, однако, не важно, поскольку одно влечет за собой другое. В изложенном здесь взгляде на вещи суть явления размерной трансмутации максимально обнажена. Размерная трансмутация выглядит словно никем не жданная, переворачавающая все с ног на голову гостья в теорфизике.

    Второе -- есть соблазн ввести с арсенал "разрешенных" фундаментальных констант гравитационную постоянную, и тогда можно без труда сконструировать размерность массы. Но это -- ложный путь. Ведь мы рассматриваем квантовую теорию поля, рассматриваем ее безо всякой связи с гравитацией. Мы нигде не обращаемся к гравитации, ее для нас пока словно вообще не существует. Гравитация, конечно, что-то будет менять в мире, но для проблемы происхождения массы протона в КХД она не нужна. Или все-таки... Впрочем, не буду торопить рассказ.

    И наконец, просьба. Я не знаю другого примера в теорфизике, который был бы аналогичен размерной трансмутации в КХД. Может, кто подскажет?

    Обозрение Игоря Иванова "Теорфизика для малышей"

Выскажите свое мнение на:

03.02.2002
18:01

"Что делать, если террористы взорвут в городе бомбу, начиненную радиоактивной пылью? " - новое в обозрении "Золотые прииски" Юлия Андреева

03.02.2002
11:31

Старт отложен на 24 часа

03.02.2002
11:30

"Кассини" на пути к Сатурну

03.02.2002
11:28

Космический календарь. 3 февраля

02.02.2002
23:38

В Индии найдены окаменевшие капельки дождя

02.02.2002
14:24

Новые книги наших авторов

02.02.2002
12:44

Назначения в НАСА

02.02.2002
12:43

Требования к космическим туристам

<< 2011|2012|2013|2014|2015|2016|2017|2018|2019|2020 >>

НАУКА

Новости

Научный форум

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

2000-2002
Научно-популярный журнал Урания в русском переплете
(1999-200)

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах"

"TERRA & Comp"

"Неизбежность странного микромира"

"Биология и жизнь"

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology

 

 


Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

Редколлегия | О журнале | Авторам | Архив | Ссылки | Статистика | Дискуссия

Галерея "Новые Передвижники"
Пишите

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Русский Переплет
Rambler's Top100 TopList