КАВИТАЦИЯ – КЮРИ НҮКТЕСІ
450
451
к
178
∑
өріс – электрмагниттік өріс, ал
калибирлеуіш бөлшек – спині 1-ге тең массасы
болмайтын фотон болады.
Кварктер динамикасын сипаттайтын
кванттық хромодинамикада бір «түсті»
фермионның орнына әлгіндей үш фермион пайда болады, бірақ калибирлеу
түрлендірулерінен өзгелері фазаларын өзгертумен қатар «түсін» де өзгерте ала-
ды [себебі толық симметрия кезінде «түс» те фаза секілді байқалмайды]. Бір
фазаның орнына сегіз өзгермелі фаза «түсі» пайда болады. Осы жағдайда қозғалыс
теңдеулеріндегі өзгерістерді компенсациялау үшін
глюондық өріс деп аталған сегіз
«түсті» ендіруді қажет етеді. Бұлардың кванттары – массасыз «түсті» глюондар.
Глюондармен алмасу кварктердің өзараәсерлесуіне әкеледі. Глюондардың
фотондардан айырмашылығы – кварктер секілді «түсті» («зарядталған») болу-
ында, олар глюондар шығару және жұту арқылы өзараәсерлеседі, яғни глюондық
өріске арналған теңдеулер (вакуумдағы Максвелл теңдеулерінен айырмашылығы)
сызықтық емес теңдеулер болады. Осы тектес калибирлеу теориясы мен калибир-
леу өрісі
абельдік емес теория және
өріс деп аталған. Әлсіз және электрмагниттік
ортақ теория үшін ең жемісті калибирлеуіш инварианттылық идея болды. Осы
теорияда электрмагниттік өзараәсерлесуді жүзеге асыратын фотонмен қатар әлсіз
өзараәсерлесуді тасымалдайтын бөлшек – жаңа векторлық бозондар пайда болды.
Әлсіз өзараәсерлесу тек өте жақын аралықта (<10
–15
см) білінетін болғандықтан
осындай аралық векторлық бозондардың массивті болуы қажет. Екінші жағынан
калибирлеуіш өрістің массасыз болуы қажет. Сондықтан оларда массаның
пайда болуы қозғалыс теңдеулерінің калибирлеуіш инварианттылығын бұзады.
Осы қиындықтан құтылу үшін 1964 жылы американ физигі П.
Хиггс калибирлеу
симметриясын бұзбайтын
спинорлық өріске қосымша бір-бірімен калибирлеуіш
түрлендірулерімен байланысқан өздігінен әсер ететін
скалярлық өріс (Хиггс
өрісі) енгізген. Осы өрістердің өздік әсерлері калибирлеуіш-инварианттық шешім
орнықсыз болатындай (яғни потенциалдық энергияның минимумына сәйкес
болатындай) болып таңдалады. Минимал энергияға үздіксіз шешімдер сәйкес
болады, бұлардың әрқайсысы калибирлеуіш түрлендірулерге қатысты инва-
рианты болмайтын, бірақ бұл шешімдер тұтастай қарастырылғанда инвариантты
болады: калибирлеуіш түрлендірулерде бір шешім екінші шешімге айналады.
Табиғатта осы шешімдердің тек біреуі ғана жүзеге асырылады. Бұл құбылыс
симметрияның өз еркімен (өзінше) бұзылуы немесе
Хиггс эффектісі деп
аталған. Осы құбылыс қозғалыстар теңдеулерінде калибирлеуіш симметрияны
бұзбастан,
бозондарды ауыр бөлшекке айналдырады. Сондықтан бозондар
аралық векторлық бозондарға электрлік зарядталған (W
+
және
W
–
) және бейта-
к
178
∑
КАВИТАЦИЯ – КЮРИ НҮКТЕСІ
452
453
рап (
Z°) күйінде енеді. Массасы (
Z°) ~90 ГэВ, ал
W
±
~ 80 ГэВ; фотонның массасы
нөлге тең болып қалады.
Өрістің кванттық теориясының қызғылықты мәселесі ортақ калибирлеуіш
сұлбаға (схемаға) күшті өзараәсерлесуді қосу (
«ұлы бірігу» деп аталатын) болып
табылады. Бірігудің екінші бір болашағы бар бағыты –
суперкалибирлеу сим-
метриясы немесе жай суперсимметрия деп есептелуде. Бір ғана спині болатын
«араластырылатын» бөлшектің әдеттегі калибирлеу түрлендірулерден айыр-
машылығы – кванттарының спиндері әртүрлі суперкалибирлеу түрлендірулер
өрістерді, мысалы, спині 1 бозондар спині ½ болатын фермиондармен «араласты-
рады».
КАЛОРИМЕТР (латынша «калор – жылу» + метр) – физикалық, химиялық
немесе биологиялық үрдістер кезінде бөлінетін немесе жұтылатын жылу мөлше-
рін өлшеуге арналған аспап. «Калориметр» ғылыми атауын 1780 жылы фран-
цуз химигі Антуан
Лавуазье (1743 – 1794) мен француз астрономы, әрі физигі
Пьер
Лаплас (1749 – 1827) ұсынған. Жылу үрдісі кезіндегі жылудың баста-
луынан соңына дейінгі қосынды жылу мөлшерін өлшеуге арналған калори-
метр –
калориметр-интегратор деп, ал жылу қуатын және оның үрдістің әр
кезеңдегі өзгерістерін өлшеуге арналған калориметр –
калориметр-осцилло-
граф деп аталған. Жасалу құрылысына және өлшеу әдісіне орай калориметрлер
с ұ й ы қ т ы қ және м а с с и в т і , с ы ң а р ыдысты және қ о с а р л а н ғ а н ыдысты
түрлерге ажыратылған.
Сұйықтық калориметр-интегратор химиялық реакция кезінде бөлінетін жылу
мөлшерін анықтайды. Оның құрамында сұйық құйылатын ыдыс, ішінде үрдіс
өтетін камера («калориметрлік бомба»), араластырғыш, қыздырғыш және термо-
метр болады. Массивті калориметр-интегратор заттың 250°С температураға дейінгі
энтальпиясын анықтауға қолданылады. Оның құрамында ыдыс, термометр және
қыздырғыштық металл болады.
КАЛОРИМЕТРИЯ – әр түрлі физикалық, химиялық және биологиялық
үрдістерде бөлінетін жылу мөлшерін (пайда болатын жылу әсерін) өлшеу
әдістерінің жиынтығы. Бұл әдіске фазалық ауысулар жылуы (балқу, қайнау т.б.),
магниттелудің жылулық эффектілері, электрлендіру, еріту, сорбция, химиялық
реакциялар (мысалы, жану),
тірі организмдердегі зат алмасу үрдістері жата-
ды. Калориметриялық өлшеулерді жүргізуге арналған аспаптар калориметрлер
деп аталған (шекара шартты түрде алынған). 400 К температурадан жоғары
калориметриялық өлшеу –
жоғары температуралы калориметрия деп, ал сұйық
азот, сутек, гелий температурасы аймағындағы (~77 К-ден төменгі) –
төменгі
температуралы калориметрия деп аталған.
