Наблюдение фотона без его уничтожения.

В качестве второго примера разрушения состояния при измерении рассмотрим процесс обнаружения фотона. Пример – фотон в зеркальной полости + фотодетектор. Если фотодетектор сработал, то фотон в полости был, но его не стало. Аналогично, возбуждение атома может свидетельствовать о наличии фотона, но он при этом также пропадает.

В 1999г. Группа исследователей из Парижа, руководимая Сержем Харо, нашла способ, как установить наличие фотона в полости без его уничтожения.

 

Лекция 14 Фундаментальные взаимодействия

 

 

 

Краткий обзор различных семейств элементарных и составных частиц, и теории, описывающие их взаимодействия. Фермионы слева, Бозоны справа. (пункты на картинке кликабельны)

Фундамента́льные взаимоде́йствия — качественно различающиеся типы взаимодействия элементарных частиц и составленных из них тел. На сегодня достоверно известно существование четырех фундаментальных взаимодействий:

• гравитационного; электромагнитного; сильного; слабого.

При этом электромагнитное и слабое взаимодействия являются проявлениями единого электрослабого взаимодействия. Ведутся поиски других типов фундаментальных взаимодействий, как в явлениях микромира, так и в космических масштабах, однако пока какого-либо другого типа фундаментального взаимодействия не обнаружено.

В физике механическая энергия делится на два вида — потенциальную и кинетическую энергию. Причиной изменения движения тел (изменения кинетической энергии) является сила (потенциальная энергия) (см. второй закон Ньютона). Исследуя окружающий нас мир, мы можем заметить множество самых разнообразных сил: сила тяжести, сила натяжения нити, сила сжатия пружины, сила столкновения тел, сила трения, сила сопротивления воздуха, сила взрыва и т. д. Однако когда была выяснена атомарная структура вещества, стало понятно, что все разнообразие этих сил есть результат взаимодействия атомов друг с другом. Поскольку основной вид межатомного взаимодействия — электромагнитное, то, как оказалось, большинство этих сил — лишь различные проявления электромагнитного взаимодействия. Одно из исключений составляет, например, сила тяжести, причиной которой является гравитационное взаимодействие между телами, обладающими массой.

Сводная таблица

Взаимо­действие	Текущее описание теорией	Заряд	Частица-переносчик	Относи­тельная сила	Зависи­мость от рассто­яния	Радиус воздей­ствия (м)
Гравитация	Общая теория относительности (ОТО)	Масса	Гравитон			∞
Слабое	Теория электрослабого взаимодействия (ТЭВ)	Слабый изоспин	W^+ W^- Z^0 бозоны	10^25		10^−18
Электро­магнитное	Квантовая электродинамика (КЭД)	Электри­ческий заряд	Фотон	10^35		∞
Сильное	Квантовая хромодинамика (КХД)	Цветной заряд	Глюон	10^38		10^−15

История