Общеизвестно, что существование магнетизма следует из специальной теории относительности. Мой вопрос: можно ли получить компоненты полей слабых и сильных взаимодействий на аналогичной основе?
ОТВЕТ
Существование магнетизма является следствием специальной теории относительности только в той мере, в какой существует электрическое поле. Просто в теории относительности то, какое поле мы наблюдаем - электрическое или магнитное - зависит от системы отсчета, и при изменении этой системы то, что мы раньше называли электрическим полем, может выглядеть как смесь электрического и магнитного поля (или наоборот). Поэтому лучше говорить просто об электромагнитном поле, которое может выглядеть по-разному в разных системах отсчета; поведение электромагнитного поля (или электрического и магнитного полей) полностью описывается уравнениями Максвелла (на классическом уровне) или уравнениями квантовой электродинамики (когда мы рассматриваем квантовую теорию). С другой стороны, электромагнитное поле, описываемое уравнениями электродинамики (классической или квантовой), ничего не "знает" о слабых или сильных взаимодействиях - это совершенно разные виды взаимодействий, и их существование никак не может быть выведено из принципов специальной теории относительности.
Стоит отметить, однако, что в теории элементарных частиц электромагнитные взаимодействия объединены со слабыми в один тип взаимодействий, называемый электрослабым. В теории электрослабых взаимодействий имеет место явление, называемое спонтанным нарушением симметрии - и оно ответственно за то, что электромагнитные взаимодействия имеют совершенно иной характер, чем слабые взаимодействия (в частности, за электромагнитные взаимодействия отвечают безмассовые фотоны, тогда как за слабые взаимодействия отвечают W- и Z-бозоны, которые массивны благодаря механизму Хиггса). Однако объединение электромагнитного и слабого взаимодействий, или само существование слабого взаимодействия, не является простым следствием специальной теории относительности.
Комментарии
Отправить комментарий