«Տարրական մասնիկների ֆիզիկա»–ի խմբագրումների տարբերություն

Content deleted Content added
չ oգտվելով ԱՎԲ
չ clean up, փոխարինվեց: → (9) oգտվելով ԱՎԲ
Տող 1.
[[Պատկեր:CMS Higgs-event.jpg|300px|thumb|ՑԵՌՆ-ի [[Մեծ հադրոնային բախիչ]]ի CMS տարրական մասնիկների դետեկտորի համար մոդելավորած տվյալների օրինակ։ Երկու պրոտոնների բախման արդյունքում առաջանում է [[Հիգսի բոզոն]], որը տրոհվում է երկու հադրոնի և երկու էլեկտրոնի։ Գծերով պատկերված են պրոտոն-պրոտոնային բախման հետևանքով առաջացած մասնիկների հնարավոր հետագծերը դետեկտորում։ Մասնիկների էներգիան պատկերված է կապույտով։]]
'''Տարրական մասնիկների ֆիզիկա''', հաճախ նաև՝ բարձր էներգիաների ֆիզիկա, [[ֆիզիկա]]յի բաժին, որն ուսումնասիրում է [[տարրական մասնիկներ]]ի և նրանց փոխազդեցությունների հատկությունները և կառուցվածքը։
 
== Տեսական տարրական մասնիկների ֆիզիկա ==
[[Պատկեր:Standard Model of Elementary Particles hy png.png|300px|thumb|Ստանդարտ մոդելի շրջանակներում նկարագրված տարրական մասնիկները]]
Տեսական տարրական մասնիկների ֆիզիկան կառուցում է տեսական մոդելներ, որոնք բացատրում են փորձերի արդյունքում ստացված տվյալները, կանխատեսումներ է անում ապագա փորձերի վերաբերյալ և մշակում է հետազոտությունների համար անհրաժեշտ մաթեմատիկական ապարատը։ Ներկայումս տարրական մասնիկների ֆիզիկայի հիմնական տեսական գործիքը [[դաշտի քվանտային տեսություն]]ն է։ Այդ տեսական սխեմայի շրջանակներում յուրաքանչյուր տարրական մասնիկ համարվում է որոշակի քվանտային դաշտի գրգռման [[քվանտ]]։ Մասնիկների յուրաքանչյուր տիպի համար ներմուծվում է համապատասխան դաշտը։ [[Քվանտային դաշտեր]]ը փոխազդում են, ինչի արդյունքում նրանց քվանտները կարող են փոխակերպվել մեկը մյուսին։
Տարրական մասնիկների ֆիզիկայի նոր մոդելների կառուցման հիմնական գործիքը [[լագրանժյան]]ներն են։ Լագրանժյանը կազմված է դինամիկ մասին, որը նկարագրում է ազատ քվանտային դաշտի (այլ դաշտերի հետ չփոխազդող) դինամիկան, և դաշտի ինքնափոխազդեցությունը կամ այլ դաշտերի հետ փոխազդեցությունը նկարագրող մասին։ Եթե հայտնի է [[դինամիկական համակարգ]]ի լրիվ լագրանժյանը, ապա համաձայն դաշտի քվանտային տեսության լագրանժյան ֆորմալիզմի, կարելի է նկարագրել դաշտերի համակարգի [[շարժման հավասարումներ]]ի համակարգը և փորձել լուծել այն։
Տող 10.
Տեսական տարրական մասնիկների ֆիզիկայի գլխավոր արդյունքը տարրական մասնիկների ֆիզիկայի [[ստանդարտ մոդել]]ի կառուցումն է։ Այս մոդելը հիմնվում է դաշտերի տրամաչափային փոխազդեցությունների և տրամաչափային [[սիմետրիայի ինքնակամ խախտում|սիմետրիայի ինքնակամ խախտման]] մեխանիզմի ([[Հիգսի մեխանիզմ]]) գաղափարների վրա։ Վերջին մի քանի տասնյակ տարիներին նրա կանխատեսումները բազմիցս ստուգվել են փորձերում և ներկայումս այն միակ ֆիզիկական տեսությունն է, որն աշխարհի կառուցվածքը նույնականորեն նկարագրում է մինչև 10<sup>−18</sup> մ կարգի հեռավորությունների համար։ Ստանդարտ մոդելում նկարագրվում են 61 մասնիկ<ref>[http://elementy.ru/lib/432638 Половинка от магнита Владислав Кобычев, Сергей Попов «Популярная механика» № 2, 2015][http://web.archive.org/web/20150607223136/http://elementy.ru/lib/432638 Архив]</ref>։
 
Տեսական տարրական մասնիկների ֆիզիկայի բնագավառում աշխատող ֆիզիկոսները երկու հիմնական խնդիր ունեն. նոր մոդելներ կառուցել փորձերի նկարագրման համար և փորձնականորեն ստուգել այդ մոդելների (այդ թվում ստանդարտ մոդելի) կանխատեսումները։ Երկրորդ խնդրով զբաղվում է [[տարրական մասնիկների ֆենոմենոլոգիա]]ն։
 
== Փոխազդեցության հասկացությունը տարրական մասնիկների ֆիզիկայում ==
Տող 22.
Տարրական մասնիկների փորձարարական ֆիզիկան բաժանվում է երկու մեծ մասի՝ արագացուցիչային և ոչ արագացուցիչային։
 
''Արագացուցիչային տարրական մասնիկների ֆիզիկայում'' երկարակյաց տարրական մասնիկներին հաղորդվում են բարձր էներգիաներ, ([[արագացուցիչ]]ներում), և դիտարկվում է նրանց բախումը միմյանց կամ անշարժ թիրախի հետ։ Այսպիսի բախումների պրոցեսներում հաջողվում է միկրոսկոպիկ ծավալում ստանալ էներգիայի շատ բարձր կոնցենտրացիա, ինչը հանգեցնում է նոր, սովորաբար անկայուն մասնիկների առաջացմանը։ Ուսումնասիրելով այդպիսի ռեակցիաների բնութագրերը (առաջացած այս կամ այն տիպի մասնիկների քանակը, քանակի կախումը սկզբնական մասնիկների տիպից, բևեռացումից, էներգիայից, թռչելու անկյունից և այլն), կարելի է վերականգնել սկզբնական մասնիկների ներքին կառուցվածքը, հատկությունները, փոխազդեցությունների բնույթը։
 
''Ոչ արագացուցիչային տարրական մասնիկների ֆիզիկան'' աշխարհի պասիվ դիտարկումն է։ Այդպիսի փորձերում հետազոտվում են բնական ծագումով տարրական մասնիկները։ Տիպիկ ոչ արագացուցիչային փորձերից են [[նեյտրինո]]յի դիտարկումը այսպես կոչված նեյտրինային աստղադիտակներով, [[պրոտոնի տրոհում|պրոտոնի տրոհման]] որոնումները, ոչ նեյտրինային [[կրկնակի բետա-տրոհում]]ը և նյութի մեծ ծավալում դիտարկվող այլ խիստ հազվադեպ իրադարձություններ, [[տիեզերական ճառագայթ]]ներով փորձեր և այլն։
Տող 39.
Փորձնականորեն սահմանված [[նեյտրինային տատանումներ]]ի երևույթը ցուցանշում է [[ստանդարտ մոդել]]ի անկատարությունը։ Բացի այդ, կան առանձին փորձարարական վկայություններ, որ [[նեյտրինո]]յի և [[հականեյտրինո]]յի տատանումների լայնույթները տարբերվում են։
 
Աստղաֆիզիկական և տիեզերագիտական հետազոտությունները վկայում են ստանդարտ մոդելի սահմաններից դուրս ֆիզիկայի մասին։ Այսպես, [[տիեզերքի բարիոնային ասիմետրիա]]ն դիտարկվող փաստ է, մինչդեռ ստանդարտ մոդելում բարիոնային թիվը հաստատուն է։ Այլ փաստ է տիեզերքում այսպես կոչված [[թաքնված զանգված]]ի գոյությունը, որը սովորաբար բացատրվում է ժամանակակից ֆիզիկային անծանոթ բնույթով [[մութ նյութ]]ի գոյությամբ։ Վերջապես, ժամանակակից ֆիզիկայի շրջանակներում անբացատրելի փաստ է տիեզերքի արագացված [[տիեզերքի ընդարձակում|ընդհարձակումը]], որը սովորաբար կապում են այսպես կոչված [[մութ էներգիա]]յի հետ։
 
Առանձին խնդիր է [[տրամաչափային աստիճանակարգության խնդիր]]ը, որի էություն ն այն է, որ ուժեղ և էլեկտրաթույլ փոխազդեցությունների բնութագրական էներգիական մասշտաբները (200 ՄէՎ և 256 ՄէՎ համապատասխանաբար) մի քանի կարգով փոքր են գրավիտացիոն փոխազդեցության մասշտաբից (10<sup>19</sup> ԳէՎ), ինչպես նաև մեծ միավորման փոխազդեցության ենթադրվող մասշտաբից (10<sup>16</sup> ԳէՎ) և ուժեղ փոխազդեցություններում CP-պահպանման հետ կապված մասշտաբից (10<sup>14</sup> ԳէՎ)։ Այդպիսի աստիճանակարգության բնույթի, կայունության և մասշտաբների երկու խմբերի միջև մեծ «անապատի» առկայության հարցերն այժմեական են։
 
Եվս մեկ աստիճանակարգության խնդիր կապված է [[ֆերմիոն]]ների զանգվածների հետ։ Ստանդարտ մոդելի շրջանակներում բոլոր ֆերմիոնային դաշտերը ([[լեպտոններ]] և [[քվարկներ]]) երեք [[սերունդ (ֆիզիկա)|սերունդ]] են կազմում։ Ընդ որում սերունդների զանգվածները բազմապատիկ տարբերվում են միմյանցից, չնայած տարբեր սերունդների մասնիկները մյուս հատկություններով չեն տարբերվում։ Այս աստիճանակարգության բացատրությունը ժամանակակից ֆիզիկայի [[ֆերմիոնների զանգվածների աստիճանակարգության խնդիր|խնդիրներից]] մեկն է։
 
[[Հադրոն]]ները նկարագրելու տեսական դժվարություններ նույնպես կան։ Մասնավորապես [[գունային լիցքի արգելափակում]]ը [[քվանտային քրոմոդինամիկա]]յի ոչ խոտորումային եղանակների ներգրավվածություն է պահանջում։
 
== Ֆիզիկան ստանդարտ մոդելից անդին ==
Ստանդարտ մոդելից անդին ֆիզիկան (այլ կերպ կոչվում է ''նոր ֆիզիկա'') վերաբերում է [[տեսական ֆիզիկա|տեսական մշակումներին]], որոնք անհրաժեշտ են [[ստանդարտ մոդել]]ի թերությունները բացատրելու համար, [[ֆերմիոնների զանգվածների աստիճանակարգության խնդիր|զանգվածների առաջացումը]], [[CP-ինվարիանտության խախտում|ուժեղ CP-խնդիրը]], [[նեյտրինային տատանումներ]]ը, [[տիեզերքի բարիոնային ասիմետրիա|նյութի և հականյութի ասիմետրիան]], [[մութ նյութ]]ի և [[մութ էներգիա]]յի առաջացումը<ref name=sym-v2-feb-05>[http://www.symmetrymagazine.org/pdfs/200502/beyond_the_standard_model.pdf J. Womersley. «Beyond the Standard Model».]</ref>։ Այլ խնդիր է ստանդարտ մոդելի մաթեմատիկական հիմքերը. ստանդարտ մոդելը չի համաձայնում [[հարաբերականության ընդհանուր տեսություն|հարաբերականության ընդհանուր տեսության]] հետ այն իմաստով, որ որոշակի պայմանների դեպքում տեսությունները խզվում են (օրինակ, [[տարածաժամանակ]]ի հայտնի սինգուլյարությունների դեպքում, ինչպիսիք են [[Մեծ պայթյուն]]ը և [[սև խոռոչ]]ի [[իրադարձությունների հորիզոն]]ը)։
 
Ստանդարտ մոդելից սահմաններից անդին տեսությունները ներառում են ստանդարտ մոդելի տարբեր ընդլայնումներ [[սուպերսիմետրիա]]յի միջոցով, ինչպիսիք են նվազագույն սուպերսիմետրիկ ստանդարտ մոդելը և նվազագույն սուպերսիմետրիկ ստանդարտ մոդելին հաջորդողը, կամ տալիս են բացառապես նոր բացատրություններ, ինչպես օրինակ [[լարերի տեսություն]]ը, [[M-տեսություն]]ը, [[Կալուցա-Կլայնի տեսություն|լրացուցիչ չափումները]]։ Քանի որ այս տեսությունները որպես կանոն ամբողջովին համաձայնվում են ընթացիկ դիտվող երևույթների հետ կամ դեռ որոշակի կանխատեսումներ անելու ընդունակ չեն, հարցը, թե դրանցից որն է ճիշտը (կամ որն է ավելի լավ քայլ դեպի [[ամեն ինչի տեսություն]]ը), կարելի է լուծել միայն փորձնականորեն։ Ներկայումս դա հետազոտությունների ամենագործուն տիրույթներից մեկն է ինչպես տեսական, այնպես էլ փորձարարական ֆիզիկայում։