Фізіка элементарных часціц

Фізіка элементарных часціц — раздзел фізікі, які вывучае ўласцівасці і ўзаемадзеянне элементарных часціц як асноўных адзінак мікраструктуры матэрыі, першасных крыніц і носьбітаў усіх фундаментальных узаемадзеянняў. Падзяляецца на тэорыю элементарных часціц і эксперыментальную фізіку элементарных часціц (фізіку высокіх энергій). Эксперыментальная база фізікі эксперыментальных часціц, тэарэтычны фундамент — квантавая тэорыя поля.

Гісторыя

Даследаванні ў галіне фізікі элементарных часціц пачаліся пасля адкрыцця электрона (1897, Д. Д. Томсан) і пратона (1919, Эрнэст Рэзерфорд), выказвання гіпотэзы пра існаванне фатонаў (1905, Альберт Эйнштэйн). У 1932 годзе ў касмічных прамянях адкрыта антычасціца — пазітрон, прадказаны П.А.М. Дзіракам (1928). Пасля адкрыцця нейтрона (1932) устаноўлена, што атамныя ядры ўсіх элементаў складаюцца з пратонаў і нейтронаў (1932). У выніку адкрыты новыя тыпы фундаментальных узаемадзеянняў: моцнае і слабае ўзаемадзеянне. І.Я. Там, Д.Д. Іваненка і Х. Юкава (1935) заклалі асновы тэорыі моцных узаемадзеянняў. Пасля прадказання існавання нейтрына (В. Паўлі, 1930) Э. Фермі пабудаваў варыянт тэорыі слабых узаемадзеянняў (1933). У касмічных прамянях выяўлены мюоны (1936) і піоны (1947), у 1950-я гг. адкрыты т.зв. дзіўныя часціцы.

На пратонных паскаральніках адкрыты антыпратон (1955), антынейтрон (1956) і іншыя антыбарыёны. Устаноўлены характэрныя для слабых узаемадзеянняў з'явы незахавання прасторавай (1955) і камбінаванай (1956) цотнасцей. Выяўлена існаванне электроннага і мюоннага (1962), а пазней тау-лептоннага (1975) нейтрына. На аснове класіфікацыі адронаў па мультыплетах узнікла гіпотэза: усе адроны складаюцца з розных камбінацый кваркаў і антыкваркаў.

Сучасная калібровачная палявая тэорыя ўзаемадзеянняў элементарных часціц сцвярджае, што першаснымі крыніцамі гэтых узаемадзеянняў з'яўляюцца лептоны і кваркі, а іх носьбіты — кванты калібровачных вектарных палёў. Кваркі і лептоны нараджаюць электрамагнітныя і слабыя ўзаемадзеянні, якія пераносяцца адпаведна фатонамі і слабымі калібровачнымі вектарнымі базонамі (паводле аб'яднанай тэорыі электраслабых узаемадзеянняў). Кваркі з'яўляюцца таксама першаснымі крыніцамі моцных узаемадзеянняў, якія пераносяцца глюонамі.

Даследаванні ў Беларусі

На Беларусі даследаванні ў галіне фізікі элементарных часціц распачаты ў 1936 годзе Ф.І. Фёдаравым у БДУ; з 1955 года праводзяцца ў Інстытуце фізікі НАН Рэспублікі Беларусь, Нацыянальным цэнтры фізікі часціц і высокіх энергій, НДІ ядзерных праблем БДУ, Гомельскім універсітэце.

Літаратура

• Беларуская энцыклапедыя:У 18 т. Т.16: Трыпалі - Хвіліна / Рэдкал.: Г.П.Пашкоў і інш. - Мн.: БелЭн, 2003. - 576 с.: іл.