Фундаментальная длинаБольшая Советская Энциклопедия. Статьи для написания рефератов, курсовых работ, научные статьи, биографии, очерки, аннотации, описания.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Фундаментальная длина, элементарная длина, гипотетическая универсальная постоянная размерности длины, определяющая пределы применимости фундаментальных физических представлений — теории относительности, квантовой теории, физического принципа причинности. Через Фундаментальная длина l выражаются масштабы областей пространства-времени и энергии-импульса (размеры x<l, интервалы времени t<l/c, энергии Е> (, где с — скорость света, — постоянная Планка), в которых можно ожидать новых явлений, выходящих за рамки существующих представлений. Если это ожидание оправдается, в пользу чего свидетельствуют трудности и непоследовательности современной теории, то предстоит ещё одно радикальное преобразование физики, сопоставимое по своим последствиям с созданием теории относительности или квантовой теории. Соответственно, Фундаментальная длина войдёт как существенный элемент в будущую последовательную теорию элементарных частиц, играя роль третьей (помимо c и ) фундаментальной размерной константы физики, ограничивающей пределы применимости старых представлений. Как претенденты на роль Фундаментальная длина в разное время обсуждались: комптоновская длина волны электрона le» 10-11см (электромагнитное взаимодействие), пимезона — lp» 10-13см и нуклона — lN» 10-14см (сильное взаимодействие), характерная длина слабого взаимодействия — примерно 10-16см и гравитационная длина (т. н. планковская длина) — порядка 10-33см. Сам факт отождествления Фундаментальная длина с одной из перечисленных величин имел бы огромное значение,указав, с каким типом взаимодействия будет связано появление новых физических представлений. К 1977 экспериментально установлено, что Фундаментальная длина не превышает 10-15см; имеются также аргументы (основанные на измерениях с помощью Мёссбауэра эффекта) в пользу ещё меньшей верхней границы Фундаментальная длина — порядка 10-20см. Поэтому величины, связанные с электромагнитным, сильным и, возможно, слабым взаимодействиями уже не могут претендовать на рольф. д. Весьма вероятно, что истинной Фундаментальная длина физики окажется гравитационная длина (в пользу этого говорит, например, универсальность тяготения, которому, в отличие от других взаимодействий, подвержены все без исключения структурные единицы материи). В этом случае теорию элементарных частиц следует строить на основе общей теории относительности. Экспериментальный путь определения Фундаментальная длина — сравнение с опытом результатов расчёта различных физических эффектов, выполненного в соответствии с существующей теорией. Такое сравнение (во всех случаях, когда оно могло быть проведено) до сих пор не показало каких-либо расхождений. Поэтому эксперимент даёт пока лишь верхнюю границу Фундаментальная длина Для этой цели используются прежде всего опыты при высоких энергиях, выполняемые на ускорителях заряженных частиц и характеризующиеся относительно невысокой точностью. К ним относятся опыты по проверке дисперсионных соотношений (см. Сильные взаимодействия) для рассеяния пи-мезонов на нуклонах и т.п., электродинамики (рождение пар, рассеяние электронов на электронах и др.). К другому типу относятся прецизионные статические эксперименты: измерения аномального магнитного момента электрона и мюона, лэмбовского сдвига уровней и т.д.; определённые сведения о Фундаментальная длина даёт, как упоминалось, эффект Мёссбауэра. Обсуждаются предложения по использованию информации, идущей от космических объектов — космических лучей сверхвысоких энергий (> 1019эв), пульсаров, квазаров, «чёрных дыр»; если Фундаментальная длина существует, то излучение некоторых из этих объектов обладало бы необычными, с точки зрения современных представлений, свойствами. Ведётся разработка моделей теории, содержащей Фундаментальная длина К их числу относятся варианты нелокальной квантовой теории поля, теория квантованного пространства-времени и др. Такие теоретические схемы, помимо их самостоятельной ценности, используются при планировании и обработке результатов экспериментов по определению Фундаментальная длина См. также Микропричинности условие, Нелокальная квантовая теория поля, Причинности принцип, Квантование пространства-времени и лит. при этих статьях.
Лит.: Тамм И. Е., Собр. научных трудов, т. 2, М., 1975; Марков М. А., Гипероны и К-мезоны, М., 1958; его же, О модели и протяженной частицы в общей теории относительности, в сборнике: Нелокальные и нелинейные и ненормируемые теории поля. Материалы 2 совещания по нелокальным теориям поля, Дубна, 1970; Киржниц Д. А., Проблема фундаментальной длины, «Природа», 1973, № 1; его же, The quest for а fundamental length, «Soviet Science Review», Sept. 1971, с. 297. Д. А. Киржниц.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|