Newton törvényeitől a Higgs-bozonig

A részecskefizika jelenlegi átfogó elmélete a Standard Modell, amely megjósol egy még fel nem fedezett részecskét, a Higgs-bozont. Ennél sokkal többet egy laikus nem nagyon érthet meg a Higgs-bozonról, mert bármilyen részletesebb magyarázathoz olyan matematikai fogalmak ismerete lenne szükséges, amelyeket a részecskefizikusokon és a matematikusokon kívül nemigen ismer senki. Pedig ezek a matematikai eszközök közismert talajon, a Newton-mechanikában, vagy a Maxwell-féle elektrodinamikában is alkalmazhatók. Próbáljuk meg itt bevezetni ezeket, hogy később, a Standard Modellben már jó ismerősként üdvözölhessük őket!

Figyelem!

A blog elköltözött a http://newtonhiggs.wordpress.com címre.

Kommentezni már csak ott lehet.

Tartalomjegyzék

Hivatkozások

[1] Charles Nash, Siddantha Sen: Topology and Geometry for Physicists Academic Press, 1983

[2] Michael Spivak: A comprehensive Introduction to Differential Geometry vol 1., Publish or Perish inc., Houston, Texas, 1999 (third edition)

Friss publikációk

Hozzászólások

1. A téridő mint fibrált nyaláb

2008.01.27. 09:46 'n Quijote

Akárhogy is nézem, a legalapvetőbb fogalom ebben a témakörben a fibrált nyaláb fogalma. A szokásos bevezetése ennek a fogalomnak az, hogy a definíció megadása után a Möbius-szalag példája következik. Én azonban fizikusabb módon próbálom megközelíteni a dolgot. Előbb mondom a példámat, aztán elárulom a pontos definíciót, aztán jöhet majd a Möbuis-szalag.

A példám teljesen elemi: a newtoni (Galilei-féle) téridő. Csak annyit feltételezünk most erről a téridőről, hogy topologikus tér, vagyis van értelme benne folytonosságról beszélni.

Amiért a Newton/Galilei-féle téridőt választottam az az, hogy abban az idő abszolút, vagyis tetszőleges esemény időpontja egyértelműen (megfigyelőtől függetlenül) megmondható. Az időpontok halmazáról se feltételezzünk most többet, hogy az is egy (jelen esetben 1-dimenziós) topologikus tér. Ha most a téridőt E-vel jelöljük, az időpontok halmazát pedig T-vel, akkor megfigyelőtől függetlenül adva van egy

 

folytonos leképezés.

Másrészt, minden megfigyelő számára értelmes dolog a (fizikai) tér fogalma. Erről a térről is csak annyit teszünk fel, hogy (jelen esetben 3-dimenziós) topologikus tér. Jelöljük X-szel.

Az is igaz, hogy  minden megfigyelő minden eseménynek meg tudja mondani a helyét és az időpontját. Vagyis minden megfigyelő a tér és az idő Descartes-szorzatára tudja leképezni a téridőt. Az i megfigyelő ezt a

 

folytonos (sőt, homeomorf) függvénnyel teszi.

Az idő abszolút volta miatt fennáll: 

 

 

 

Ezzel tulajdonképpen le is írtuk a téridőt, mint fibrált nyalábot. A lényeg: a megfigyelők számára a téridő az idő és a tér Descartes-szorzata, igazából pedig egy fibrált nyaláb, ami a fenti összefüggések teljesüléséből következik. Már csak ezt kéne elárulnom, hogy akkor mi is pontosan a fibrált nyaláb definíciója, és általánosabb értelme. Épp ez fog következni a következő bejegyzésben.

 

 

25 komment

süti beállítások módosítása