Читать онлайн «Лекции по основам электрослабой модели и новой физике: [учеб. пособие]»

Федеральное агентство по образованию МОСКОВСКИЙ ИНЖЕНЕРНО-ФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ) В. М. Емельянов, К. М. Белоцкий ЛЕКЦИИ ПО ОСНОВАМ ЭЛЕКТРОСЛАБОЙ МОДЕЛИ И НОВОЙ ФИЗИКЕ Рекомендовано УМО «Ядерные физика и технологии» в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений Москва 2007 УДК 539. 1 (075) ББК 22. 38я7 Е60 Емельянов В. М. , Белоцкий К. М. Лекции по основам электрослабой модели и новой физике: Учебное пособие. – М. : МИФИ, 2007. – 236 с. В данном пособии изложена электрослабая модель: ее предпосылки, основы и существующие проблемы. Описаны некоторые популярные ва- рианты расширения электрослабой модели: модели суперсимметрии, «малого Хиггса», техницвета и модели с дополнительными измерениями. Показана связь рассмотренной физики с космологией. Пособие рассчитано на студентов, специализирующихся по физике элементарных частиц, космомикрофизике. Пособие подготовлено в рамках Инновационной образовательной про- граммы. Рецензент: канд. физ. -мат. наук, доцент А. В. Берков ISBN 978-5-7262-0826-8 © Московский инженерно-физический институт (государственный университет), 2007 Редактор Е. Н. Кочубей Подписано в печать 10. 11. 2007. Формат 60×84 1/16 Объем 14,75 п. л. Уч. изд. л. 15,0. Тираж 200 экз. Изд. № 4/22. Заказ Московский инженерно-физический институт (государственный университет). 115409, Москва, Каширское шоссе, 31 Типография издательства «Тровант», г. Троицк Московской обл. СОДЕРЖАНИЕ ПРЕДИСЛОВИЕ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 5 1. ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОСЛАБОЙ МОДЕЛИ 1. 1. Введение... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 6 1. 2. Токи. Структура слабых токов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 6 1. 3. Теория Ферми слабых взаимодействий... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 9 1. 4. Нарушение четности и (V-A) форма заряженных слабых токов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 9 1. 5. (V-A) теория заряженных слабых взаимодействий ... ... ... ... 11 1. 6. Теория промежуточного векторного бозона ... ... ... ... ... ... ... . . 13 2. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ КАЛИБРОВОЧНЫХ ТЕОРИЙ 2. 1. Симметрии и группы симметрий в физике... ... ... ... ... ... ... ... . . 15 2. 2. Калибровочный принцип... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 18 2. 3. Спонтанное нарушение симметрии ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 25 2. 4. Теорема Голдстоуна... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 29 2. 5. Механизм Хиггса ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 30 3. ЭЛЕКТРОСЛАБАЯ МОДЕЛЬ 3. 1. Введение... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 33 3. 2. Правые и левые фермионы. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 34 3. 3.