Читать онлайн «Проблема неинвариантности вакуума в квантовой теории поля»

А. А. Гриб ПРОБЛЕМА НЕИНВАРИАНТНОСТИ ВАКУУМА В КВАНТОВОЙ ТЕОРИИ ПОЛЯ А. А. Гриб ПРОБЛЕМА НЕИНВАРИАНТНОСТИ ВАКУУМА В КВАНТОВОЙ ТЕОРИИ ПОЛЯ МОСКВА АТОМИЗДАТ 1978 УДК 519. 4:539. 12 Гриб А. А. Проблема неинвариантности вакуума в квантовой теории поля. М. , Атомиздат, 1978, с. 128. Книга содержит всесторонний обзор проблемы спон- спонтанного нарушения симметрии и неинвариантности вакуума в квантовой теории многих тел и в теории элементарных частиц. Связь между спонтанным нарушением симметрии, вырождением вакуума и наличием неинвариантной класси- классической характеристики системы иллюстрируется на приме- примерах из физики многих тел и элементарных частиц. Сфор- Сформулированы теоремы Голдстоуна и Коулмена — Окубо в квантовой теории поля. Подробно обсуждаются различные модели спонтанного нарушения симметрии, такие, как мо- модели Голдстоуна, Хиггса, Вайнберга — Салама, спонтанно- спонтанного нарушения СР-инвариантности. Излагается теория рож- рождения пар и нестабильности вакуума в интенсивных элек- электромагнитных и гравитационных полях. Книга рассчитана на студентов старших курсов физи- физических факультетов, аспирантов и научных работников, специализирующихся в области физики элементарных час- частиц и квантовой физики многих тел. Рис. 6. Вгляделся при- пристально в его облик: темное, пустое. Целый день смотри на иего — не увидишь, слушай его — ие услышишь, трогай его — не дотронешься. — Совершенство! — воскликнул Свет. — Кто мог бы [еще] достичь такого совершенства! Я спо- способен быть [или] не быть, но не способен абсолют- абсолютно не быть. А Небытие, как [оно] этого достигло?» Чжуанцзы (из главы «Знание странствовало на севере») ВВЕДЕНИЕ Проблема материи или «тверди», на которой стоит мир, с древнего времени волновала человечество. Однако каково было бы удивление древних мыслителей, если бы они узнали, что, согласно представ- представлениям физиков XX века, такой основой мира является ... вакуум! В самом деле, возбуждениями именно вакуумного состояния являют- являются все элементарные частицы, из которых, в свою очередь, сложен весь окружающий мир. Поэтому изучение вакуума и его свойств превращается в одну из наиболее фундаментальных задач теорети- теоретической физики. Постараемся пристальнее всмотреться в то, что же собой пред- представляет вакуум. Прежде всего заметим, что от старой, вполне рационально формулируемой концепции «небытия» мало что оста- осталось. Вакуум в физике элементарных частиц определяется как состоя- состояние без частиц. Однако некоммутативность оператора числа частиц с оператором квантованного поля ведет к тому, что это состояние не есть состояние без поля. Небытие как отсутствие и частиц, и поля невозможно. Всматриваясь в вакуум, мы видим не темноту, а от- отдельные мерцающие вспышки — флуктуации вакуума, или нулевое поле вакуума.