А. А. Соколов, И. М. Тернов,
В. Ч. Жукрвский, А. В. Борисов
КАЛИБРОВОЧНЫЕ
ПОЛЯ
Допущено Министерством высшеrо и среднеrо
специальноrо образования Ссср в качестве
У'lебноrо пособия для студентов фИ3Н'IескиХ
пециальностей вузов
ИЗДАТЕЛЬСТВО
MOCKOBCK010
УIJИВЕРСИТЕТА
1986
щ< n:ю I"n /'I:\II. I:l
к. ",. . flРОlnЧnW. . ПО"'" I А. А. Соком'). И. М. Тернов, В. Ч. Жу. I"'III"I\HI\ 11 111' М Ilщ 1111 МП';, 19HG. 2GO с,
1<11111/1 11111'/1111111'1111 IIIИРIlКОМУ Kpyry lJОПрОСОВ теории калиБРОВI)'1
III. IIIIJII'I\. IIIН'\'МIIЧ'СIII>l ФеllOменолоrия сильных и слабых взаимо-
JLI'I\I' '11111 1\ , K. IIIII'I'II'II'I'KIIII теория калибровочных полей, явление спов-
'111111111'11 1III11УIЩ'III111 l'llмметрии. теория Вайнберrа Салама r ле.
""'У, '1'1'11111111 11II:IMYIIII'IIHI1 для калиБРОВО'J\!ЫХ полей, метод Функцио-
IIIIJIЫIIII'II IlIlтеl'РИIJOШШИЯ в квантовоl1 теории поля и Функциональ-
ШIII ФОРМУ. IIНРUlIка квантовой хромодинамикн (КХД) , метод pa:i-
МI'I"юll РСI'УЛllризации, явление асимптотическоl1 свободы КХД,
/J Т/lкже IlрuБJlема КОIlФаl1нмента кварков. KHHra может служить
lII'l'JLl'lIIlCM в соврсменную калибровочную теорию взаимодеЙствия.
!tJICMCIIT31'"blX частиц.
Ре ц е 11 з е н т ы:
Rафедра теоретической физикн
Азербаl1джанскоrо rосударственноrо уииверситета. проФ. Р. Н. Фаустов
17C)4020000()11
1(
077(02)86
I З286
Издательство MOCKOBcKoro
ушшеРСНТl:та. 19Я6 r.
оrЛАВЛЕНИЕ
nр'е Д и с л о в и е 6
. в в е Д е н и е. Феномеиолоrия сильных и слабых взаимодействий 8
а) Слабое взаимодействие лептонов 8
б) Адроны . . . . . . 12
в) Кварковая модель строения адронов . 14
r) Кварки с I1. ВCТOM и ароматом; I1. Ветовая симметрия 19
д) l1артонная модель . . . . . . . . 23
е) Слабое взаимодействие адронов 32
{'пава 1.
КЛАССИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ КАЛИБРОВОЧНЫХ ПОЛЕй 41
1. Поля Янrа Миллса' ... . . 41
2. Тензор энерrии-импульса поля Янrа Миллса . 44
3. Монополь Днрака 49
4. Модель Хиrrса 52
а) Лаrранжиаи модели . 52
б) Соответствне Джулиа Зи 53
в) rруппа симметрии решения' . 54
r) Унитарная (струнная) калибровка 56
5. Самодуальный моно поль Боrомольноro, Прасада, Соммерфильда 57
а) Монополь Ву и Янrа . . . 57
б) Определенне электромаrннтноrо поля . . . . 59
в) Смодуальное решение уравнений Янrа Миллса . . 60
' 6. Тополоrическиl1 заряд 64
а) rомотопии . , . . . . . ' . . . . . 64
б) Прнмер решения, осуществляющеrо п-кратное отображение. G7
7. Монополь Тоофта Полякова 69
а) Чистая модель XHrrca 69
б) Решение Полякова . . 71
8. Инстантон в квантовой механике 74
а) Мнимое время . . . 74
б) Двойная симметричная яма 80
в) Вычисление детерминанта . . . . . . 83
t 9. Инстантоны Белавина, Полякова, Шварца и Тюпкина (БПШТ) 89
а) Тополоrический заряд 89
б) Самодуальный ннстантон 98
rпBBB 11. СПОНТАННОЕ НАРУШЕНИЕ СИММЕТРИИ 101
t 10. Теорема rолдстоуна . 101
. а) Дискретная симметрия · 101
. б) Непрерывная симметрия. 104
в) Модель пиона 105
11. Механнзм Хиrrса 107
rпlllB Ш, ТЕОРИЯ ВОЗМУЩЕНИй И КАЛИБРОВОЧНЫЕ ПОЛЯ 110
12. 1] РШlllла Фейнмана в кваllТОВОИ хромодинамнке 111
а) Калибровочная инвариантность и пропаrатор фотона 111
б) Калибровочная инварнанТI!ОСТЬ и КХД 114
I З.