|
|
с внеш. адронами, находящимися на массовой поверх-
___ 4J (
ности. Таковы, напр., К. в-: g N (£лМ/4я/7с = связанная с вершиной N -v N-J-JT;
F ≈9S
занная с вершиной я
МэВ, свя(иногда для этой вер-
шины используется др, обозначение: /л~ ^'ПК 2~ ^130 МэВ); gn4f(g* _/4яАс=2(5), связанная с верши-
|_rJli JyJL
ной р -> ri-f-n. К. в., определ╦нная через вершину, к-рой соответствует реальный (кинематически разреш╦нный) переход, паз. константой распада. Примером констант распада являются F и g .
Л $J JL
Используемые в адронной физике К. в. не независимы. В рамках разл. теоретич. схем между ними возникают соотношения.. В принципе все адронные К. в. являются фепоменологич. параметрами, к-рые должны выражаться через небольшое число фуыдам. К. в., или, что то же, фундам. зарядов, определяющих локальные взаимодействия фундам. полей.
Иногда используется понятие затравочного заряда, или «голого» заряда (либо затравочной К. в.). Такой заряд является параметром в неперенормированном лагранжиане, описывающем взаимодействие «голых», не-перенормированных полей (см. Перенормировки}. Затравочная К. в. может быть определена через вершинную часть в пределе больших виртуалыюстей и больших импульсов внеш. частиц (порядка импульса т. п. обрезания, где, по предположению, взаимодействие выключается). В перенормируемой КТП затравочные К. в., вообще говоря, не несут к.-л. дополнит, содержания по сравнению с К. в., определ╦нными при любом др, импульсе, а параметр обрезания не имеет спец, смысла. Однако в иек-рых моделях КТП, в частности в моделях, относящихся к физике тв╦рдого тела, где обрезание вводится из физ. соображений и характеризует область применимости теории, затравочная К. в. становится важной характеристикой.
Непосредств. эксперим. определение величин фундам. К. в. доступно пока только в случаях, когда имеет смысл теория возмущений по К. в., а также в решаемых моделях КТП, часто относящихся к реальным физ. зада-яам теории тв╦рдого тела или физики элементарных явствц. В таких случаях возможно явное выражение фе-номенодогич. наблюдаемых К. в. через фундам. К. в., входящие в лагранжиан.
Обычно любой из рассматриваемых в КТП реалистич. лагранжианов описывает локальные взаимодействия полей лишь в определ. приближении. На более глубоком уровне (на достаточно малых расстояниях) эти поля являются или составными, или начинают взаимодействовать с новыми полями с большой массой, роль к-рых на больших расстояниях пренебрежимо мала. В результате лагранжиан, к-рый до этого рассматривался Как фундаментальный, с точки зрения малых расстояний должен рассматриваться как эффективный (см. Лагранжиан- эффективный)* Соответственно до этого фундаментальные К. в. также становятся феноменологическими параметрами и должны быть выражены яерез новый набор К. в., определяющий взаимодействие «праполсн» на достаточно малых расстояниях в новом фундам. лагранжиане. Такой процесс может быть, по-видимому, продолжен до тех пор, пока не будет установлен (если это вообще возможно) окончат, лагранжиан единой КТП* Возможно, промежуточным этапом на этом пути станет одна из моделей т. н. великого объединения: к еще более глубокому уровню объединения взаимодействий относится супергравитация,
Совр. теории взаимодействий ≈ квантовая электродинамика (КЭД), квантовая хромо динамика (КХД), алектрослабое взаимодействие ≈ не являются окончательными в указанном выше смысле и должны рассматриваться как низкоэнергетич. приближение в рамках фундам, единой теории. Соответственно все известные фундаментальные на данный момент К. в. с точки зрения более глубокого уровня являются феноменоло-
гич. параметрами, к-рые ие могут быть заданы произвольно, а должны однозначно выражаться через К. в. единой теории. Но эти теории являются псренормируе-мыми, а входящие в соответствующие лагранжианы К. в. безразмерны (безразмерность К. в. всегда предполагает перенормируемость КТП, относящейся к четыр╦хмерному пространству-времени). Следствием этого факта является существование широкой области энергий, где проявляется слабая (логарифмич.) зависимость всех вершин от характерного энергетич. масштаба более фундам. теории на малых расстояниях. Эта область определяет широкий интервал применимости обсуждаемых КТП и допускает последоват. определение соответствующих К. в. независимо от структуры исходной теории на малых расстояниях. Все фундаментальные на данный момент К. в. в этих теориях определяются в области импульсов (на таких расстояниях), где применима теория возмущений, позволяющая просто связать обсуждаемые К. в. с наблюдаемыми амплитудами процессов.
Гравитация, основанная на эфф. лагранжиане Эйнштейна, не относится к классу перенормируемых теорий, поэтому без существ, изменения на малых расстояниях [характерным масштабом в этом случае является
т. в. планкоеская длина (ftC/c3) ' ≈ 1,б-10~*3 см, где G ≈ ньютоновская гравитационная постоянная] е╦ нельзя сформулировать как последоват. модель КТП. Гравитац. постоянная (7, в отличие от других К. в., может быть определена только в классич, пределе по энергии взаимодействия макроскопич. тел. Несмотря на чрезвычайную дгалость G (в атомных единицах
Йл?й -10~39/шр> где т.р ≈ масса протона; в системе СГС <?=Q,7425-1Q-28 смя/г-с2), теория возмущений по К. в. G непоследовательна и с точки зрения КТП константа G имеет смысл только как феноменологич. параметр в эфф. лагранжиане гравитации.
Рассмотрим конкретные способы определения основных фундаментальных К. в. Электромагнитная К. в. е (точнее, постоянная тонкой структуры ct≈e'2/^nn-c) определяется из вершины, отвечающей переходу е~ -*∙
-*е~4 у-Практически константу а измеряют в опытах, где электрон взаимодействует с классическим медленно меняющимся эл.-магн. полем, т. е. в таких опытах фотон в вершине е~ -^e~+v входит при нулевых значениях энергии и импульса (при нулевом квадрате 4-им-пульса), а электрон находится строго на массовой поверхности (величина е в этом случае совпадает с элементарным электрическим зарядом). Из-за малости а е╦ значение при любой другой доступной в настоящее время виртуальности отличается не более чем на неск. процентов. К 1983 а определена в среднем с относит, погрешностью 0,8-К)-' и равна 1/137,03604 (11). Теоретически невозможно определение а при виртуально-
стях ~mg ехр(137) (те ≈ масса электрона) из-за трудностей с обращением в бесконечность в этой точке эффективного заряда (см. Нуль-заряд), Но гораздо раньше КОД теряет смысл как самостоятельная КТП и входит (при импульсах "-102 ГэВ/с) в электрослабое взаимодействие, а затем, как предполагается, при импульсах
∙≈ (10Ы≈101в) ГэВ/с ≈ в одну из моделей великого объединения.
Напротив, хромодинамич. К. в. as не может быть определена при малых импульсах из-за роста эфф. цветового заряда на больших расстояниях. Она определяется из вершины q ≈»- #+£> где кварк q к глюон g имеют виртуальности ~1 (ГэВ/с)2. В отличие от а, константа а5 заметно зависит от выбора точки определения, т. е. от виртуальности. При виртуальности* ~1 (ГэВ/с)2 сс5^0,3. Наиб, точно а5 находят с помощью правил сумм КХД при обработке опытов по аннигиляции пары е+е" в адроны, в опытах по рождению адрошшх струй и в распадах i^-мезона.
Вместо безразмерной К. в, а5 в КХД часто используется размерный параметр Л, входящий в выражение
<
£
и
О
ас
443
