|
| № |
Условие |
Решение
|
Наличие |
| 5-503
|
Сечение взаимодействия нейтрино ve с веществом можно оценить, сделав предположение, что оно пропорционально квадрату константы слабого взаимодействия Y = 1,4 10-49 эрг см3 и квадрату импульса нейтрино. Первое предположение следует из того факта, что в диаграмме Фейнмана процесса поглощения нейтрино имеет два узла (нарисуйте эту диаграмму). Второе предположение объясняется тем фактом, что почти вся энергия нейтрино перейдет в кинетическую энергию конечного состояния в реакции . Известно, что веро |
под заказ |
нет | | 5-504
|
Какова вероятность, что нейтрино ve с энергией 100 МэВ будет поглощено в веществе Земли при движении сквозь Землю через ее центр? При оценках вероятности примите, что сечение поглощения нейтрино d ~ 10-39 см2 (см. задачу (Сечение взаимодействия нейтрино ve с веществом можно оценить, сделав предположение, что оно пропорционально квадрату константы слабого взаимодействия Y = 1,4 10-49 эрг см3 и квадрату импульса нейтрино. Первое предположение следует из того факта, что в диаграмме Фейнмана процесс |
под заказ |
нет | | 5-505
|
Какова вероятность, что нейтрино с энергией 1 МэВ, образованное в центре Солнца, будет поглощено, прежде чем выйдет на поверхность? Для оценки сечения поглощения нейтрино воспользуйтесь результатом решения задачи 503. Радиус Солнца 0,7 1011 см, масса 2 1033 г. Солнце в основном состоит из водорода, гелия примерно в 4 раза меньше, а остальных элементов не более 0,1 %.
|
под заказ |
нет | | 5-506
|
Мюон m-, попадая в смесь атомов водорода (р), дейтерия (d) и трития (t), образует мезоатомы (mp), (md) и (mt) и мезомолекулы (mpp), (mpd), (mdt) и т.д. Радиус мезоатомов и мезомолекул примерно в mm/me ~ 200 раз меньше радиуса обычных молекул (mm — масса мюона, me — масса электрона). Оценки показывают, что расстояние между ядрами мезомолекулы равняется ~ 5 10-11 см. При таких расстояниях очень быстро происходит реакция синтеза ядер дейтерия и трития, описанная в задачах (При создании управляемой |
под заказ |
нет | | 5-507
|
Эффективность m-катализа ядерной реакции синтеза в основном определяется скоростью образования мезомолекулы (mdt). Эта скорость известна только из теоретических расчетов, так как эксперименты до сих пор не проведены. По-видимому, проведению экспериментов мешает высокая радиоактивность трития, требующая особых мер обеспечения безопасности работы. До 1977 г. считалось, что время образования мезомолекулы (mdt) в жидкой смеси дейтерия и трития равняется r = 10-4 с. Однако недавно теоретическими расч |
под заказ |
нет | | 5-508
|
Понятие о гиперзаряде появилось в результате математического усреднения электрических зарядов изотопических мультиплетов (см. задачу 485). Затем оказалось, что гиперзаряд связан со странностью. Возникает вопрос о существовании какой-то симметрии между гиперзарядом и электрическим зарядом. Для того чтобы найти ответ на этот вопрос, была сделана попытка сгруппировать частицы в так называемые унитарные мультиплеты, в которых соотношение между зарядом и гиперзарядом было в определенном смысле обратн |
под заказ |
нет | | 5-509
|
Подсчитайте, на сколько процентов отличаются массы частиц в унитарных мультиплетах, и сделайте предположение о порядке величины сил, связанных с гиперзарядом. Используйте табл. VIII.
|
под заказ |
нет | | 5-510
|
По схеме Саката все частицы можно композиционно составить из трех частиц n, p, L и их античастиц n , р , L . При комбинировании частиц следует добиваться, чтобы все квантовые числа комбинации частиц и моделируемой частицы совпали. Считается, что за счет дефекта масс всегда можно получить правильное значение массы моделируемой частицы. Попытайтесь составить композицию барионов и мезонов .
|
под заказ |
нет | | 5-511
|
Недостаток схемы Саката состоит в том, что заряд и гиперзаряд входят несимметрично, так как протон и нейтрон — изотопический дублет, L — изотопический синглет. В то же время эти частицы являются частями унитарного синглета, дублета и триплета (см. задачу 508). Какими свойствами должны обладать три частицы, симметричные по отношению к заряду и гиперзаряду? Введите предположение, что частицы 1 и 2 образуют изотопический дублет с зарядами Z1 и Z2 (Z1 — Z2 = 1) и гиперзарядом Y, частицы 2 и 3 — унит |
под заказ |
нет | | 5-512
|
Предполагая, что все частицы составлены из кварков и антикварков (u, d, s, u , d , s ), электрический заряд Z, барионный заряд А, гиперзаряд Y и странность S которых определяются таблицей: а все кварки имеют спин 1/2, определить, из каких кварков состоит октет барионов .
|
под заказ |
нет | | 5-513
|
Построить из кварков декаплет барионов ().
|
под заказ |
нет | | 5-514
|
Построить из кварков и антикварков и К-мезоны.
|
под заказ |
нет | | 5-515
|
Свободные кварки не были обнаружены. Однако существование кварков внутри протонов и нейтронов было подтверждено в 1979 г. в серии экспериментов, проведенных на самом большом современном ускорителе, дающем протоны с энергией 450 ГэВ (США). Рассматривались следующие реакции: 1) всё остальное, 2) всё остальное, и регистрировались события, в которых рождаются пары мюонов. Какие еще другие частицы рождались в этом эксперименте — неважно. Поскольку мюон — слабо взаимодействующая частица, она не може |
под заказ |
нет | | 5-516
|
В ноябре 1974 г. была открыта новая частица, получившая двойное название J/f. Масса частицы 3095 МэВ, а время жизни определяется шириной dE = 69 ± 7 кэВ. Такое большее время жизни (вместо обычного для частиц такой массы 10-60 МэВ) указывало на то, что существует запрет по какому-то новому квантовому числу, которое назвали очарованием и обозначили буквой С. В соответствии с этим ввели четвертый, очарованный кварк с со следующими свойствами: Оказалось, что J/f состоит из кварка с и антикварка с . |
под заказ |
нет | | 5-517
|
Рассмотрите изотопические дублеты очарованных частиц, определите их странность, гиперзаряд и установите связь между странностью, гиперзарядом и очарованием.
|
под заказ |
нет | | 5-518
|
В экспериментах, проведенных в 1977 и 1978 гг., была обнаружена новая ипсилон-частица (Т) с массой 9,4 ГэВ. Удалось измерить электромагнитную ширину распада ипсилон-частицы — она оказалась равной 1,3±0,4 кэВ, что в четыре раза меньше, чем у J/f-частицы. Это дало основание предположить, что ипсилон-частица состоит из нового, пятого кварка и соответствующего антикварка, для которых принято обозначения b и b и название «красота» (beauty) или «дно» (bottom). Поскольку элементарные частицы появляются |
под заказ |
нет | | 5-519
|
Соударение электрона очень большой энергии с протоном (масса покоя М) обычно характеризуют двумя инвариантными величинами: энергией v, переданной протону в той системе отсчета, в которой протон первоначально покоился, и величиной q2c4 = с2р2 - v2, где р2 — квадрат импульса, переданного протону. Показать, что в пренебрежении массой электрона c4q2 = 2EE (1 – cos Q), v = (E - E),где E и E — энергии электрона до и после соударения, а q — угол рассеяния.
|
под заказ |
нет | | 5-520
|
Рассмотреть неупругое соударение электрона большой энергии с протоном и показать, что M*2 – M2 = 2Mv/c2 – q2, где М* — общая масса продуктов реакции, М — масса протона. Остальные обозначения те же, что в задаче (Соударение электрона очень большой энергии с протоном (масса покоя М) обычно характеризуют двумя инвариантными величинами: энергией v, переданной протону в той системе отсчета, в которой протон первоначально покоился, и величиной q2c4 = с2р2 - v2, где р2 — квадрат импульса, переданного п |
под заказ |
нет | | 5-521
|
Показать, что при упругом соударении электрона большой энергии с протоном величины, определенные в задаче (Соударение электрона очень большой энергии с протоном (масса покоя М) обычно характеризуют двумя инвариантными величинами: энергией v, переданной протону в той системе отсчета, в которой протон первоначально покоился, и величиной q2c4 = с2р2 - v2, где р2 — квадрат импульса, переданного протону. Показать, что в пренебрежении массой электрона c4q2 = 2EE (1 – cos Q), v = (E - E),где E и E — эн |
под заказ |
нет | | 5-522
|
Воспользовавшись результатами решения задачи (В ноябре 1974 г. была открыта новая частица, получившая двойное название J/f. Масса частицы 3095 МэВ, а время жизни определяется шириной dE = 69 ± 7 кэВ. Такое большее время жизни (вместо обычного для частиц такой массы 10-60 МэВ) указывало на то, что существует запрет по какому-то новому квантовому числу, которое назвали очарованием и обозначили буквой С. В соответствии с этим ввели четвертый, очарованный кварк с со следующими свойствами: Оказалось, |
под заказ |
нет | | 5-523
|
Оценить по порядку величины время взаимодействия электрона с нуклоном в условиях задачи (Воспользовавшись результатами решения задачи (В ноябре 1974 г. была открыта новая частица, получившая двойное название J/f. Масса частицы 3095 МэВ, а время жизни определяется шириной dE = 69 ± 7 кэВ. Такое большее время жизни (вместо обычного для частиц такой массы 10-60 МэВ) указывало на то, что существует запрет по какому-то новому квантовому числу, которое назвали очарованием и обозначили буквой С. В соот |
под заказ |
нет | | 5-524
|
Рассчитать эффективную массу кварка, входящего в состав протона, при его взаимодействии с электроном, налетающим на протон, если импульс электрона в системе центра масс равен р. В основу расчета положить следующую простую модель. Предположим, что кварк имеет массу покоя m, поперечный импульс и что он воспринимает при вылете продольный импульс протона хр, где 0 х 1. По определению М2эф = р dE/с2, где dE — энергия, затраченная на образование свободного кварка. Считать, что р2х2 >> m2c2+p2 и р2( |
под заказ |
нет | | 5-525
|
При изучении взаимодействия электрона очень большой энергии с протоном предполагают, что электрон взаимодействует с некоторой частью протона (которую назвали партоном от английского слова «part», означающего часть). Партон, хотя и сильно связан с протоном, ведет себя, как свободная частица. Вполне возможно, что партонами являются кварки — составные части протона. Воспользовавшись результатами решения задач 522 и 523, определить, при каких условиях кварк можно считать свободным при взаимодействии |
под заказ |
нет | | 5-526
|
Структура протона и нейтрона описывается кварковой моделью, согласно которой р — (u ud), n — (u dd). Вероятность, что спины одинаковых кварков внутри нуклона параллельны, в два раза больше, чем вероятность, что они антипараллельны. Предполагая, что магнитный момент кварка пропорционален его заряду, найти отношение магнитного момента протона mp к магнитному моменту нейтрона mn и сравнить найденное значение с экспериментальными данными. Считать, что орбитальный момент кварков равен нулю.
|
под заказ |
нет | | 5-527
|
Уже почти 20 лет некоторые физики пытаются рассчитать свойства гипотетической частицы (тахиона), движущейся со скоростью, большей скорости света в пустоте (u > с). Эта частица имеет необычное соотношение между энергией и скоростью: и, следовательно, может двигаться со скоростью, только большей скорости с. Импульс частицы определяется обычным соотношением: . При этом возникают две трудности: 1) знак энергии E не инвариантен относительно преобразования Лоренца; 2) последовательность событий, сове |
под заказ |
нет | | 5-528
|
Как показано в предыдущей задаче (Уже почти 20 лет некоторые физики пытаются рассчитать свойства гипотетической частицы (тахиона), движущейся со скоростью, большей скорости света в пустоте (u > с). Эта частица имеет необычное соотношение между энергией и скоростью: и, следовательно, может двигаться со скоростью, только большей скорости с. Импульс частицы определяется обычным соотношением: . При этом возникают две трудности: 1) знак энергии E не инвариантен относительно преобразования Лоренца; 2 |
под заказ |
нет | | 5-529
|
Современные законы физики не противоречат предположению о существовании положительных и отрицательных магнитных зарядов ±g. Пусть имеются заряженные частицы: с электрическим и магнитным зарядами е и g. Рассмотреть движение одной такой частицы (е1, g1) в поле другой (е2, g2): , где Е = e2r/r3, а Н = g2r/r3, и найти сохраняющийся вектор, аналогичный моменту количества движения.
|
под заказ |
нет | | 5-530
|
Рассмотреть движение монополя g в поле электрического заряда е и установить связь между е и g из условия, что проекция момента количества движения на линию, соединяющую заряды, может принимать только целочисленные значения h/2.
|
под заказ |
нет | | 5-531
|
То, что мы видим в зеркале, не всегда похоже на то, что перед зеркалом. Чтобы убедиться в этом, попытайтесь прочесть в зеркале текст книги. Без тренировки это вам не удастся сделать. Таким образом, при зеркальном изображении явления изменяются, но не изменяются законы природы. Поэтому то, что мы видим в зеркале, не противоречит законам природы и, следовательно, может быть осуществлено в природе. Этот принцип носит название принципа зеркальной симметрии. Определить, как изменяются при зеркальном |
под заказ |
нет | | 5-532
|
Доказать, что преобразование инверсии х —> -х, у —> -у, z —> - z эквивалентно: 1) последовательному зеркальному изображению в трех зеркалах, перпендикулярных к осям координат; начало координат всегда лежит в плоскости зеркала; 2) изображению в зеркале, перпендикулярном какой-либо оси координат, и повороту вокруг той же оси на 180°.
|
под заказ |
нет |
|
