Science Wiki
Advertisement

Βαθμιδική Θεωρία

Gauge Theory, Introduction to gauge theory


Spacetime-basis-Manifold-01-goog

Βαθμιδική Θεωρία

Quantum-Gauge-Theory-01-goog

Βαθμιδική Θεωρία
Κύρια Ινοδέσμη

Gauge-theories-01-goog

Βαθμιδική Ορολογία

Field-01-goog

Πεδιακή Θεωρία Κλασσική Πεδιακή Θεωρία
Κβαντική Πεδιακή Θεωρία
Ενοποιημένη Πεδιακή Θεωρία
Πεδίο
Φυσικό Πεδίο
Κλασσικό Πεδίο
Κβαντικό Πεδίο
Βαρυτικό Πεδίο
Ηλεκτρικό Πεδίο
Μαγνητικό Πεδίο
Ηλεκτρομαγνητικό Πεδίο
Ασθενές Πεδίο
Ηλεκτρασθενές Πεδίο
Χρωμικό Πεδίο
Ενιαίο Πεδίο
Ομογενές Πεδίο
Κεντρικό Πεδίο
Σωληνοειδές Πεδίο
Συντηρητικό Πεδίο
Μαθηματικό Πεδίο
Βαθμωτό Πεδίο
Ανυσματικό Πεδίο
Τανυστικό Πεδίο

Theory-01-goog

Επιστημονική Θεωρία
Φυσικές Θεωρίες
Χημικές Θεωρίες
Γεωλογικές Θεωρίες
Βιολογικές Θεωρίες
Οικονομικές Θεωρίες
Φιλοσοφικές Θεωρίες

Theory-02-goog

Επιστημονική Θεωρία
Φυσική Θεωρία
Χημική Θεωρία
Γεωλογική Θεωρία
Βιολογική Θεωρία
Οικονομική Θεωρία

Science-goog

Στάδια ανάπτυξης μίας Επιστημονικής Θεωρίας

- Ένα είδος θεωριών της Φυσικής.

Ετυμολογία[]

Η ονομασία "gauge" σχετίζεται ετυμολογικά με την λέξη "[[]]".

Εισαγωγή[]

Στην Κλασσική Ηλεκτροδυναμική, ο απλούστερος μετασχηματισμός βαθμίδας είναι η πρόσθεση μιας αυθαίρετης σταθερής ποσότητας στο Ηλεκτρικό Δυναμικό.

Αυτή η αυθαίρετη πρόσθεση δεν προκαλεί καμία μεταβολή στο θεωρούμενο Φυσικό Σύστημα, καθόσον η Ηλεκτρική Δύναμη αλλά και η Ηλεκτρική Ένταση εξαρτώνται μόνο από τη διαφορά δυναμικού και όχι από την απόλυτη τιμή του.

Ανάλυση[]

Οι βασικές θεωρίες βαθμίδας της Κβαντικής Φυσικής είναι:

Οι πιο πολλές θεωρίες της Σωματιδιακής Φυσικής παρουσιάζουν συμμετρίες κάτω από τις οποίες οι ιδιότητες ενός σωματιδίου όπως π.χ. το φορτίο του και οι χωρικές συντεταγμένες του, μπορούν να αλλάξουν πρόσημο χωρίς να αλλάξει η πρόβλεψη της θεωρίας.

Τα ειδικά χαρακτηριστικά μιας θεωρίας βαθμίδας είναι ότι αυτοί οι μετασχηματισμοί μπορούν να γίνουν ανεξάρτητα σε κάθε σημείο του Χώρου και του Χρόνου. Αυτό αποδεικνύεται ότι μπορεί να συμβαίνει μόνον όταν το σωματίδιο φορέας της επίδρασης έχει ακέραιο spin, δηλ. αν είναι βοσόνιο (boson).

Στην Κβαντική Ηλεκτροδυναμική (QED) το φωτόνιο (photon) έχει spin 1.

Οι θεωρίες βαθμίδας αποτελούν τις μόνες συνεπείς περιγραφές των αλληλεπιδράσεων τέτοιων σωματιδίων.

Η Γενική θεωρία της Σχετικότητας έχει μια παρόμοια δομή με την QED αλλά στο ρόλο του βοσονίου-φορέα βρίσκεται εδώ το βαρυτόνιο (graviton), ένα αινιγματικό σωματίδιο με spin 2 το οποίο δεν έχει ακόμα ανιχνευθεί.

Ανάλυση[]

Τα χαρακτηριστικά της θεωρίας βαθμίδας είναι:

Αυτόματη παρουσία του σωματιδίου – διαδότη (ή φορέα) της αλληλεπίδρασης

Ο διαδότης (ή φορέας) της αλληλεπίδρασης έχει σπιν 1 ενώ όλα τα σωματίδια της ύλης (δηλαδή τα κουάρκ και τα λεπτόνια) – έχουν σπιν 1/2 και μηδενική μάζα.

Το μαθηματικό υπόβαθρο της θεωρίας περιγράφεται από τη Ομαδοθεωρία.

Κάθε ομάδα μπορεί να περιγραφεί πλήρως από ένα πεπερασμένο πλήθος παραμέτρων, που καλούνται γεννήτορες της ομάδας.

H ομάδα είναι υπεύθυνη:

  • Για τον αριθμό των αναγκαίων διαδοτών της αλληλεπίδρασης, που είναι ίσος με τον αριθμό των γεννητόρων και
  • Για την κατάταξη των σωματιδίων σε πολλαπλότητες.

Τέλος, οι εξισώσεις που περιγράφουν την αλληλεπίδραση πρέπει να μένουν αναλλοίωτες σε μετασχηματισμούς που υπαγορεύει η συγκεκριμένη μαθηματική ομάδα.

Με τη βοήθεια των παραπάνω στοιχείων μπορούμε να περιγράψουμε με απλό τρόπο κάθε μια από τις τρεις θεμελιώδεις αλληλεπιδράσεις:

  • την ηλεκτρομαγνητική,
  • την ασθενή πυρηνική και
  • την ισχυρή πυρηνική αλληλεπίδραση.

Υποσημειώσεις[]

Εσωτερική Αρθρογραφία[]

Βιβλιογραφία[]

  • Ta-Pei Cheng, Ling-Fong Li, Gauge Theory of Elementary Particle Physics (Oxford University Press, 1983) [ISBN 0-19-851961-3]
  • Paul H. Frampton , Gauge Field Theories, Second Edition, Wiley (2000).

Ιστογραφία[]

Ikl Κίνδυνοι ΧρήσηςIkl

Αν και θα βρείτε εξακριβωμένες πληροφορίες
σε αυτήν την εγκυκλοπαίδεια
ωστόσο, παρακαλούμε να λάβετε σοβαρά υπ' όψη ότι
η "Sciencepedia" δεν μπορεί να εγγυηθεί, από καμιά άποψη,
την εγκυρότητα των πληροφοριών που περιλαμβάνει.

"Οι πληροφορίες αυτές μπορεί πρόσφατα
να έχουν αλλοιωθεί, βανδαλισθεί ή μεταβληθεί από κάποιο άτομο,
η άποψη του οποίου δεν συνάδει με το "επίπεδο γνώσης"
του ιδιαίτερου γνωστικού τομέα που σας ενδιαφέρει."

Πρέπει να λάβετε υπ' όψη ότι
όλα τα άρθρα μπορεί να είναι ακριβή, γενικώς,
και για μακρά χρονική περίοδο,
αλλά να υποστούν κάποιο βανδαλισμό ή ακατάλληλη επεξεργασία,
ελάχιστο χρονικό διάστημα, πριν τα δείτε.



Επίσης,
Οι διάφοροι "Εξωτερικοί Σύνδεσμοι (Links)"
(όχι μόνον, της Sciencepedia
αλλά και κάθε διαδικτυακού ιστότοπου (ή αλλιώς site)),
αν και άκρως απαραίτητοι,
είναι αδύνατον να ελεγχθούν
(λόγω της ρευστής φύσης του Web),
και επομένως είναι ενδεχόμενο να οδηγήσουν
σε παραπλανητικό, κακόβουλο ή άσεμνο περιεχόμενο.
Ο αναγνώστης πρέπει να είναι
εξαιρετικά προσεκτικός όταν τους χρησιμοποιεί.

- Μην κάνετε χρήση του περιεχομένου της παρούσας εγκυκλοπαίδειας
αν διαφωνείτε με όσα αναγράφονται σε αυτήν

IonnKorr-System-00-goog



>>Διαμαρτυρία προς την wikia<<

- Όχι, στις διαφημίσεις που περιέχουν απαράδεκτο περιεχόμενο (άσεμνες εικόνες, ροζ αγγελίες κλπ.)


Advertisement