Verbum

БАЗО́НЫ, бозе-часціцы. 1) мікрачасціцы, якія падпарадкоўваюцца Бозе-Эйнштэйна статыстыцы. Да іх адносяцца фатоны, α-часціцы, π-мезоны, ат. ядры з цотным лікам нуклонаў і інш. 2) Элементарныя ўзбуджэнні ў макраскапічнай сістэме, т.зв. квазічасціцы (феноны ў цвёрдым целе, эксітоны ў паўправадніках і малекулярных крышталях). Базоны маюць нулявы або цэлы спін, што адрознівае іх ад ферміёнаў. Характэрная асаблівасць базонаў — адвольная іх колькасць у пэўным квантавым стане, што дае магчымасць растлумачыць з’явы звышправоднасці і звышцякучасці.

т. 2, с. 221

прамежкавыя вектарныя базоны

т. 12, с. 553

БО́ЗЕ-ЧАСЦІ́ЦЫ,

гл. Базоны.

т. 3, с. 205

КВА́НТАВАЯ СТАТЫ́СТЫКА,

раздзел статыстычнай фізікі, у якім вывучаюцца ўласцівасці сістэм тоесных мікрачасціц. Дала магчымасць тлумачыць многія фіз. з’явы, якія з пункту гледжання класічнай фізікі нельга было тлумачыць, напр., Планка закон выпрамянення абсалютна чорнага цела, электраправоднасць, цеплаёмістасць цвёрдых цел, звышцякучасць, звышправоднасць.

З квантавай механікі вынікае, што энергія такой сістэмы мае дыскрэтныя значэнні, а хвалевыя функцыі, якія апісваюць розныя станы сістэмы мікрачасціц сіметрычныя (гл. Бозе—Эйнштэйна статыстыка) або антысіметрычныя (гл. Фермі—Дзірака статыстыка) адносна перастановак часціц. В.Паўлі даказаў, што тып К.с. вызначаецца спінам часціц: часціцы з паўцэлым спінам (напр., электроны, нейтрына, пратоны) падпарадкоўваюцца К.с. Фермі—Дзірака (ферміёны), з цэлым спінам (напр., фатоны, альфа-часціцы) — Бозе—Эйнштэйна (базоны). Пры высокіх т-рах квантавыя эфекты неістотныя і формулы размеркавання часціц (пры адсутнасці знешніх палёў) пераходзяць у класічнае Максвела размеркаванне. Пры дастаткова нізкіх т-рах амаль усе ніжнія станы ферміёнаў будуць запоўненымі (выраджаны фермі-газ); базоны пры гэтых умовах імкнуцца перайсці ў стан з нулявым імпульсам (Бозе—Эйнштэйна кандэнсацыя).

Л.І.Камароў.

т. 8, с. 208

ІЗАТАПІ́ЧНЫ СПІН,

адзін з квантавых лікаў, які характарызуе адроны, кваркі, лептоны і некаторыя інш. элементарныя часціцы. Адрозніваюць моцны і слабы І.с., якія сваімі ўласцівасцямі нагадваюць звычайны спін у квантамеханіцы.

Моцны І.с. вызначае колькасць розных зарадавых станаў адронаў ці кваркаў у ізатапічным мультыплеце (гл. Ізатапічная інварыянтнасць). І.с. адронаў можа прымаць цэлыя і паўцэлыя значэнні: 0; ​¹/₂; 1; ​³/₂... Паміж эл. зарадам Q, трэцяй праекцыяй І.с. Т₃, барыённым зарадам B, дзіўнасцю S, чароўнасцю C і прыгажосцю b існуе сувязь: Q=T₃+​¹/₂(B+S+C-b). Напр., нуклону (B=l, S=0, C=0, b=0) адпавядае T₃=Q-​¹/₂, што дае Т₃=​¹/₂ для пратона (Q=l) і Т₃=-​¹/₂ для нейтрона (Q=0), т. ч. нуклон мае 2 зарадавыя станы і ўтварае ізадублет. І.с. сістэмы адронаў захоўваецца ў моцных (ядзерных) узаемадзеяннях, а Т₃ — у эл.-магн. узаемадзеяннях. Слабы І.с. характарызуе лептоны, кваркі, прамежкавыя вектарныя базоны і скалярныя базоны Хігса ў дачыненні да электраслабага ўзаемадзеяння. Для кваркаў і лептонаў прымае значэнні: 0; ​¹/₂. Паміж эл. зарадам Q, трэцяй праекцыяй слабага І.с. T₃​^w і слабым гіперзарадам Y​^w існуе сувязь: Q=T₃​^w+​¹/₂Y​^w (абагульненая ф-ла Гел-Мана—Нішыджымы). Слабы І.с. дазваляе правесці класіфікацыю лептонаў і кваркаў і дакладна вызначыць законы электраслабага ўзаемадзеяння ўсіх элементарных часціц.

Літ.:

Окунь Л.Б. Лептоны и кварки. 2 изд. М., 1990.

І.С.Сацункевіч.

т. 7, с. 177

ІЗАТАПІ́ЧНАЯ ІНВАРЫЯ́НТНАСЦЬ квантавая сіметрыя, звязаная з аднолькавымі паводзінамі пэўных груп элементарных часціц у моцным ці электраслабым узаемадзеяннях. Адрозніваюць моцную і слабую І.і., якія сваімі ўласцівасцямі нагадваюць сіметрыю адносна паваротаў у 3-мернай прасторы.

Моцная І.і. абумоўлена існаваннем ізатапічных мультыплетаў — сем’яў адронаў з аднолькавымі квантавымі лікамі (барыённым зарадам, дзіўнасцю, спінам і інш.), блізкімі па значэнні масамі спакою, аднак рознымі эл. зарадамі. Моцнае ўзаемадзеянне застаецца аднолькавым у межах аднаго мультыплета і не залежыць ад эл. зараду часціцы. Колькасць часціц у мультыплеце N=2J+1, дзе J — ізатапічны спін. Напр., пратон і нейтрон утвараюць ізатапічны дублет (J=​¹/₂), пі-мезоны (π​⁺, π​⁰, π​⁻) — ізатапічны трыплет (J=1). Слабая І.і. звязана з тым, што лептоны, кваркі і некаторыя інш. часціцы таксама маюць ізатапічную мультыплетнасць, аднак масы спакою часціц у межах аднаго мультыплета могуць значна адрознівацца. Слабая І.і. дазволіла дакладна вызначыць законы электраслабага ўзаемадзеяння і выявіць прамежкавыя вектарныя базоны, якія з’яўляюцца яго пераносчыкамі. Гл. таксама Інварыянтнасць.

І.С.Сацункевіч.

т. 7, с. 177

АНІГІЛЯ́ЦЫЯ (ад лац. annihilatio знішчэнне, знікненне),

працэс узаемадзеяння элементарнай часціцы з яе антычасціцай, у выніку якога яны ператвараюцца ў інш. элементарныя часціцы. Адбываецца ў адпаведнасці з захавання законамі. Анігіляцыя электронна-пазітроннай пары (e​⁻ — e​⁺) у 2 або 3 фатоны і адваротны працэс нараджэння яе фатонамі былі прадказаны англ. фізікам П.Дзіракам (1931), выяўлены эксперыментальна франц. фізікамі І. і Ф.Жаліо-Кюры (1933) і дакладна апісаны ў квантавай электрадынаміцы. У фізіцы высокіх энергій анігіляцыя — адзін з імаверных каналаў (прамежкавых стадый) працэсаў узаемадзеяння часціцы з антычасціцай, што ажыццяўляецца за кошт электрамагн., слабага і моцнага ўзаемадзеянняў. Напр., пры сутыкненнях высокаэнергет. (e​⁻ — e​⁺) пучкоў акрамя анігіляцыі ў фатоны магчымы пругкае і няпругкае рассеянне, ператварэнне ў інш. пары (μ​⁻ — μ​⁺, ν — ν̃, π — π​⁺ і г.д.), утварэнне звязаных недаўгавечных сістэм (пазітроній, кварконій і інш.) або абсалютна нейтральных часціц (γ, p, η​⁰ → ), а ў канчатковым выніку — множнае нараджэнне часціц, пераважна адронаў. Сучасныя паскаральнікі на сустрэчных пучках даюць магчымасць атрымаць усе вядомыя элементарныя часціцы, у т. л. самыя масіўныя, напр. слабыя базоны w​^(-), w​⁽⁺⁾, z​⁽⁰⁾.

Літ.:

Богуш А.А. Очерки по истории физики микромира. Мн., 1990.

А.А.Богуш.

т. 1, с. 367