ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ И МЕТАФИЗИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЭЛЕКТРОСЛАБОЙ ТЕОРИИ: РАЗВИТИЕ И МОДИФИКАЦИИ ПРИНЦИПА СИММЕТРИИ (2024)
Исследуется история создания единой теории электромагнитного и слабого взаимодействий (электрослабой теории, называемой также теорией Вайнберга – Салама), которая является существенной частью современной теории элементарных частиц и фундаментальных взаимодействий между ними, именуемой стандартной моделью. Выделены основные поворотные события в этой истории: концепция неабелевых калибровочных полей (полей Янга – Миллса, 1954), выдвижение идеи объединения электромагнитных и слабых сил (1958-1959), обнаружение глобальной внутренней симметрии электрослабых взаимодействий (1961, Ш. Глэшоу), открытие на основе спонтанного нарушения симметрии – механизма Хиггса (1964), позволившего решить проблему массы калибровочных частиц (теория Вайнберга – Салама, 1967). Рассмотрены метафизические аспекты теории и процесса ее построения, связанные главным образом с принципом симметрии и его различными расширениями и модификациями.
Идентификаторы и классификаторы
…Возникает и более глубокий вопрос: не может ли механизм спонтанного нарушения симметрии быть посредником для превращения дальних взаимодействий, осуществляемых
безмассовыми калибровочными полями, в короткодействие, осуществляемое массивными калибровочными бозонами, без нарушения квантовых свойств, которые характерны для
простейших теорий Янга – Миллса, прежде всего квантовой электродинамики.
Список литературы
- Энглер Ф. Механизм БЭХ и его скалярный бозон // УФН, 2015. Т. 185, № 10. С. 1050-
1058 - Киббл Т. История нарушения симметрии электрослабых взаимодействий / пер. В. Кай-
даровой. URL: https://ru.wikipedia.org/Киббл,Томас - Намбу Ё. Кварки. М.: Мир, 1984. 225 с.
- Зи Э. Квантовая теория поля в двух словах. М.-Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая
динамика», 2009. 632 с. - Вайнберг С. Мечты об окончательной теории: Физика в поисках самых фундаменталь-
ных законов природы. М.: УРСС, 2004. 256 с. - Ширков Д. В. 60 лет нарушенным симметриям в квантовой теории поля (от теории сверх-
текучести Боголюбова до Стандартной модели) // Успехи физических наук. 2009. Т. 179,
№ 6. С. 581–589. - Владимиров Ю. С. Метафизические основания физики (Доклад на семинаре «Основания
фундаментальной физики», рук. Ю. С. Владимиров, 5 октября 2023 г.). URL:
https://www.youtube.com/channel/USGjOm1IJwSeHyFOheT_5Pg - Pais A. Inward bound: of matter and forces in the physical world. Oxford, N.Y.: Oxford Univ.
Press, 1986. VIII+666 p. - Визгин В.П. У истоков стандартной модели в физике фундаментальных взаимодей-
ствий // Исследования по истории физики и механики. 2019–2020. М.: Янус-К, 2021.
С. 249–293/ - Герштейн С. С. От бета-сил к универсальному взаимодействию // Природа. 2010. № 1.
С. 3–14. - Ахиезер А. И., М. П. Рекало. Элементарные частицы. М.: Наука, 1986. 256 с.
- Глэшоу Ш. На пути к объединенной теории – нити в гобелене (Нобелевская лекция) //
На пути к единой теории поля. М.: Знание, 1980. С. 51–64. - Салам А., Уорд Дж. Слабые и электромагнитные взаимодействия // Элементарные ча-
стицы и компeнсирующие поля: сб. С. 186–195. - Сакураи Дж. Теория сильных взаимодействий // Элементарные частицы и компeнсиру-
ющие поля: сб. С. 42–104. - Glashow S. L. Partial symmetries of weak interactions // Nuclear Physics. 1961. Vol. 22.
P. 579–588. - Schwinger J. A theory of the fundamental interactions // Annals of Physics. 1957. Vol. 2.
P. 407–454. - Nambu Y., Jona-Lasinio G. Dynamical model of elementary particles based on an analogy with
superconductivity. 1, 2 // Phys. Rev. 1961. Vol. 122. P. 345–358; Vol. 124. P. 246–254. - Вакс В. Г., Ларкин А. И. О применении методов теории сверхпроводимости к вопросу о
массах элементарных частиц // ЖЭТФ. 1961. Т. 40 (1). С. 282–289. - Goldstone J. Field theories with «superconductor» solutions // Nuovo Cimento. 1961. Vol. 19.
P. 154–164. - Goldstone J., Salam A., Weinberg S. Broken symmetries // Phys. Rev. 1962. Vol. 127.
P. 965–970. - Вайнберг С. Идейные основы единой теории слабых и электромагнитных взаимодей-
ствий (Нобелевская лекция) // На пути к единой теории поля: сб. М.: Знание, 1980.
С. 36–51. - Салам А. Калибровочное объединение фундаментальных сил // На пути к единой теории
поля: сб. М.: Знание, 1980. С. 5–27. - Englert F., Brout R. Broken symmetry and the mass of gauge vector mesons // Phys. Rev.
Letters. 1964. Vol. 13, no. 9. Р. 321–323. - Higgs P. Broken symmetries and the masses of gauge bosons // Phys. Rev. Letters. 1964.
Vol. 13, no. 16. P. 508–509. - Guralnik G., Hagen C., Kibble T. Global conservation laws and massless particles // Phys. Rev.
Letters. 1964. Vol. 13, no. 20. P. 585-587. - Хиггс П. Как удалось обойти теорему Голдстоуна. Нобелевская лекция // УФН. 2015.
Т. 185, № 10. С. 1059-1060 - Энглер Ф. Механизм БЭХ и его скалярный бозон // УФН. 2015. Т. 185, № 10.
С. 1050–1058 - Аnderson P. Plasmons, gauge in variance and mass // Phys. Rev. 1963. Vol. 130. P. 439–442.
- Швингер Ю. 10. Калибровочная инвариантность и масса // Элементарные частицы и
компенсирующие поля. С. 203–206. URL: https://scask.ru/l_book_del.php?id=39 - Higgs P. Broken symmetries, massless particles and gauge fields // Phys. Lett. 1964. Vol. 12.
P. 132–133. - Вайнберг С. Все еще неизвестная Вселенная. Мысли о физике, искусстве и кризисе
науки. М.: Альпина нон-фикшн, 2020. 330 с. - Визгин В. П. Об «историко-научных феноменах» в истории открытия кварков // Управ-
ление наукой: теория и практика, 2023. Т. 5, № 3. С. 185–202. - Киржниц Д. А. Сверхпроводимость и элементарные частицы // Труды по теоретической
физике и воспоминания: в 2 т. Т. 1. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2001. С. 172–197. - Иоффе Б. Л. Атомные проекты: события и люди. М.: ЦСП и М, 2018. 208 с.
- Weinberg S. A model of leptons // Phys. Rev. Letters. 1967. Vol. 19, no. 21. P. 1264–1266.
- Salam A. Weak and electromagnetic interactions // Elementary particle theory: Relativistic
group and analyticity. Proceedings of Nobel Conference VIII / ed. by N. Svartholm.
Stockholm: Almqvist and Wiksell, 1968. P. 367–377. - Вайнберг С. Квантовая теория поля. Т. 2: Современные приложения. М.: ФИЗМАТЛИТ,
- 528 с.
- Квантовая теория калибровочных полей: сборник статей / под ред. Н. П. Коноплевой,
М.: Мир, 1977. 436 с. - Берестецкий В. Б. Нуль-заряд и асимптотическая свобода // Проблемы физики элемен-
тарных частиц. М.: Наука, 1979. С. 231–254. - Moryasu K. An elementary primer for gauge theory. Singapore: World Scientific, 1983 – VIII+
177 p. - Нелипа Н. Ф. Физика элементарных частиц. Калибровочные поля. М.: Высшая школа,
- 280 с.
- Левин А. Е. Разговор с классиком // Популярная механика. 2013. № 1.
- Славнов А. А., Фаддеев Л. Д. Введение в квантовую теорию калибровочных полей. М.:
Наука, 1988. 272 с. - Ильин В. А., Кудрявцев В. В. История и методология физики: учебник для магистров. М.:
Изд. Юрайт, 2014. 579 с. - Физика микромира, Маленькая энциклопедия / под ред. Д. В. Ширкова. М.: Советская
энциклопедия, 1980. - Степанянц К. В. Классическая теория поля. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2009. 540 с.
- Окунь Л. Б. Лептоны и кварки. М.: Наука, 1981. 304 с.
- Ширков Д. В. Ренорм-группа Боголюбова // Сообщения Объединенного института ядер-
ных исследований. Р2-2008-107. Дубна, 2008. 46 с.
Выпуск
Другие статьи выпуска
В статье рассматривается одно терминологическое различение, сопряжённое с переосмыслением концепции материи у Иоанна Филопона в его трактате De aeternitate mundi contra Proclum. Автор показывает на конкретных текстологических примерах, что употребление понятий ὕπαρξις и ὑπόστασις у Иоанна Филопона, при всей их близости, всё же различно и каждое понятие имеет вполне конкретное онтологическое означаемое и соответствующий фокус означения. Чёткое различение сфер употребления этих понятий проливает свет на онтологический статус материи. Переопределение materia prima является главной темой одиннадцатой книги трактата Contra Proclum. Статья показывает, как указанное терминологическое различие связано с различием онтологическим, индуцированным новой концепцией материи у Иоанна Филопона.
Предлагается, для конкретизации понятия рациональности различать значение слова в широком и узком смысле. Научность понимается как слияние рациональности и логичности. Наука Нового времени стала возможной после отказа от перипатетических принципов, ориентированных на поиск конечного целеполагания, в пользу установления действующей причины. Наука на основе классической рациональности изучает и синтезирует лишь простые, механистические системы, характеризующиеся лапласовской причинностью. Классическая наука воспринимает эмпирический объект в виде «чёрного ящика», функционирующего по принципу «стимул – реакция», и безразлична как к природе, так и внутренней организации объекта исследования. Переход науки на неклассический тип рациональности предполагает вовлечение в сферу своих интересов объектов, имеющих форму кванта сложной системы.
Даётся краткий анализ основополагающих проблем космологии, сущности пространства и времени, их взаимосвязи с материей. В предлагаемой концепции основные положения опираются на понимание материи как единственной реальности того, что есть, включая и то, что ещё не познано. Материя характеризуется резкой своей физической неоднородностью в объёме Пространства и непрерывным развитием во Времени. Пространство-время рассматривается как активная среда, исполняющая роль основы функциональной связи между всеми природными объектами. Обсуждаются космологические модели и феномен «Большого взрыва» в рамках онтологических проблем Бытия.
В биологической науке стандартами признаются характеристики живой природы, являющейся объективной реальностью и непосредственно наблюдаемой исследователями в прошлом или в настоящем. Сменяющимися парадигмальными стандартами появления и развития жизни были теории: преформизма (Ш. Бонне), материалистической эволюции (Ч. Дарвина), биохимической эволюции (А.И. Опарина – Дж. Холдейна), «мичуринской биологии» (Т.Д. Лысенко) синтетической теории эволюции (дарвинизм + генетика). К признанию в качестве парадигм приближаются «номогенез» Л.С. Берга как закономерный характер изменчивости и «теория прерывистого равновесия» Н. Элдриджа и С. Гулда как современный апофеоз многообразных гипотез сальтационизма – «скачкообразной эволюции». Авторы в 2003 году предложили комплексный, научно-апологетический подход к теории эволюции, сочетающий как материалистическую, так и креационную парадигмы, выдвинув гипотезу «креационно-сальтационный преформизм»: 1) организмы созданы Богом – креационизм; 2) созданы с огромным запасом генетической информации – преформизм; 3) переход одних групп организмов в другие происходит скачками, в рамках генетической информации, путем быстрого развертывания этой информации под влиянием изменений среды как внешней, так и внутренней – сальтационизм. Каждый из стандартов, признанных в свое время парадигмами, объявлялся истиной в последней инстанции, а его непризнание клеймилось, в лучшем случае, печатью невежества или мракобесия, в худшем – административными и уголовными преследованиями. Философия науки призвана помочь избавиться от традиционализма, не обязана руководствоваться наработками предшественников и может мыслить в любом оригинальном направлении.
В работе дан краткий обзор экспериментальных работ Н. Тесла, связанных с беспроводной передачей электрической энергии. Рассмотрен также ряд экспериментальных работ, которые можно рассматривать как прямое продолжение исследований, начатых в работах Тесла. Эти эксперименты суммарно показывают возможность существования продольных электромагнитных волн. Наиболее убедительным доказательством существования продольных волн являются эксперименты по подводной радиосвязи.
В статье рассматривается проблема установления основных категорий метафизики, которые в дальнейшем разворачиваются в метафизику Абсолюта, Вселенной, человека. Показано, что основными категориями метафизики являются категории нус/Я, идея/форма, субстрат/пневма. В этом случае человек может быть представлен в виде антропной триады Я-форма–субстрат, а Абсолют в виде абсолютной Троицы абсолютное Я / абсолютная Форма / абсолютный Субстрат. При этом антропная триада оказывается – как бы «частью» абсолютной Троицы. В антропной триаде диада «форма–субстрат» представляет собой физическое тело человека, а Я является внефизической управляюще-созерцающей инстанцией. Показано, что зло, существующее в мире, является платой за свободу человека и само существование человека как личности. При этом свобода человека основана на возможности выбора альтернатив во вневременном мире потенциальных возможностей Вселенной.
Мы разработали концепцию единой и целостной реальности, состоящую из взаимодействия реализованных и потенциальных событий путём спонтанного возникновения информационного резонанса, изменяющего сразу три сущности, шестью способами, но сохраняя количество реализованной информации. Повторение информационного резонанса, генерирующего новую структуру, формирует границу для сложной системы и увеличивает память в ней. Информационный резонанс мы описали уравнением симметрии для трёх классов динамических переменных. Повторение информационного резонанса удовлетворяет рекуррентному уравнению, приводящему к золотой пропорции. Математические действия уже с золотой пропорцией позволили ввести алгебраические фракталы золотого отношения, свойства которых удовлетворяют теореме Пифагора, и на их основании вывести натуральный ряд и геометрию Евклида, приближая науку к пониманию физики живого организма. Между различными сложными системами возникают свои информационные, энергетические и вещественные взаимодействия, приводящие к их естественному отбору на выживание.
В работе с точки зрения метафизики рассмотрена взаимосвязь между общей теорией относительности и гравитационной механикой. Анализ приводит к выводу о том, что искривленное пространство-время (точнее говоря, его кривизна) является причиной динамики частиц. Предложена схема рассуждений, приводящих к аналогичному выводу для случая реляционной теории. Схема использует переходы с метафизического уровня на онтологический и обратно с учетом взаимно-однозначного соответствия понятий и терминов. В реляционной парадигме анализ взаимосвязи между реляционной теорией и теорией поля приводит к выводу о том, что реляционные частицы (точнее говоря, корреляции между ними) являются мерой динамики поля.
Статья посвящена изложению основных положений метареляционной парадигмы, основанной на принципах метафизики и нацеленной на объединение принципов трех дуалистических физических парадигм с позиций реляционного подхода. Показаны принципиально важные проблемы, решаемые в рамках метареляционного подхода. К таковым относятся обоснования спинорного описания частиц в квантовой электродинамике, алгебраическая формулировка теории атомов, вскрытие истоков происхождения понятий классического пространства-времени, новый подход к обоснованию видов и свойств элементарных частиц, участвующих в сильных взаимодействиях, реляционный подход к описанию структуры атомных ядер, описание перехода от прообраза к ныне используемым понятиям классического пространства-времени, дуалистическая реляционная трактовка классической физики и альтернативный к ОТО подход к природе гравитационных взаимодействий.
Издательство
- Издательство
- РУДН
- Регион
- Россия, Москва
- Почтовый адрес
- 117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6
- Юр. адрес
- 117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6
- ФИО
- Ястребов Олег Александрович (РЕКТОР)
- E-mail адрес
- rector@rudn.ru
- Контактный телефон
- +7 (495) 4347027
- Сайт
- https://www.rudn.ru/