Текст книги "Большая Советская Энциклопедия (МЮ)"

Мюоны

Мюо'ны (старое название – m-мезоны), нестабильные элементарные частицы со спином¹/₂, временем жизни 2,2×10^-6сек и массой, приблизительно в 207 раз превышающей массу электрона. Существуют положительно заряженные (m⁺) и отрицательно заряженные (m^-) М., являющиеся частицей и античастицей по отношению друг к другу. М. относятся к классу лептонов, т. е. участвуют в электромагнитных и слабых взаимодействиях и не участвуют в сильных взаимодействиях.

  Открытие мюонов и их источники. М. были впервые обнаружены в космических лучах в 1936 американскими физиками К. Андерсоном и С. Неддермейером. Сначала М. пытались отождествить с частицей, которая, согласно гипотезе японского физика Х. Юкавы, является переносчиком ядерных сил. Однако такая частица должна была интенсивно взаимодействовать с атомными ядрами, тогда как опытные данные показывали, что М. слабо взаимодействует с веществом. Этот «парадокс» был разрешён в 1947 после открытия пи-мезона (p), обладающего свойствами частицы, предсказанной Юкавой, и распадающегося на М. и нейтрино.

Основным источником М. в космических лучах и на ускорителях заряженных частиц высоких энергий является распад p-мезонов (пионов), а также К-мезонов (каонов), интенсивно рождающихся при столкновениях сильно взаимодействующих частиц (адронов), например протонов (р) с ядрами:

  p⁺(K⁺) ® m⁺ + n_m,      (1, а)

(здесь n_m,  – мюонные нейтрино и антинейтрино). Др. источники М. – рождение пар m⁺m^- фотонами (g) высоких энергий, электромагнитные распады мезонов типа  r ® m⁺ + m^-, так называемые лептонные распады гиперонов, например L° ® р + m + n_m и т. д. – играют, как правило, значительно меньшую роль.

  В космических лучах на уровне моря М. образуют основную компоненту (~80%) всех частиц космического излучения. На современных ускорителях заряженных частиц высокой энергии получают пучки М. с интенсивностью 10⁵—10⁶ частиц в сек.

  Спин n_m, возникающего при распадах (1, а), ориентирован против направления своего импульса, а спин  от распадов (1, б) – по направлению импульса. Отсюда на основании законов сохранения импульса и момента количества движения следует, что спин m⁺, рождающегося при распаде покоящихся p⁺ или К⁺, направлен против его импульса, а спин m^- – в направлении импульса (см. рис.).

  Поэтому М. в зависимости от кинематических условий их образования и энергетического спектра пионов и каонов оказываются частично (или полностью) поляризованными в направлении импульса (m^-) или против него (m⁺).

  Взаимодействие мюонов. Слабые взаимодействия М. вызывают их распад по схеме:

(где е⁺, е^-, n_e,  – позитрон, электрон, электронные нейтрино и антинейтрино соответственно); эти распады и определяют «время жизни» М. в вакууме. В веществе m^- «живёт» меньше: останавливаясь в веществе, он притягивается положительно заряженным ядром и образует так называемый мюонный атом, или m-мезоатом, – систему, состоящую из атомного ядра, m^- и электронной оболочки. В мезоатомах благодаря слабому взаимодействию может происходить процесс захвата m^- ядром:

  m^- + _ZA ® _Z-1B + n_m

(где Z – заряд ядра). Этот процесс аналогичен К– захвату электронов ядром и сводится к элементарному взаимодействию

  m^- + p ® n + n_m

(где n – нейтрон). Вероятность захвата m^- ядром растет для лёгких элементов пропорционально Z⁴ и при Z » 10 сравнивается с вероятностью распада m^-. В тяжёлых элементах «время жизни» останавливающихся m^- определяется в основном вероятностью их захвата ядрами и в 20—30 раз меньше их «времени жизни» в вакууме.

  Из-за несохранения пространственной чётности в слабом взаимодействии при распаде (2, а) позитроны вылетают преимущественно в направлении спина m⁺, а электроны в распаде (2, б) – преимущественно в направлении, противоположном спину m^- (см. рис. к ст. Слабые взаимодействия). Поэтому, изучая асимметрию вылетов электронов или позитронов в этих распадах, можно определить направления спинов m^- и m⁺.

  Современные опытные данные показывают, что во всех известных взаимодействиях М. участвует в точности так же, как электрон (позитрон), отличаясь от него только своей массой. Это явление называется m – е-универсальностью. Вместе с тем М. и электрон отличаются друг от друга некоторым внутренним квантовым числом, и такое же различие имеет место для соответствующих им нейтрино n_m и n_e (см. Лептонный заряд). Доказательством этого служит то, что нейтрино, возникающее вместе с М. (например, при распаде p⁺ ® m⁺ + n_m), не вызывает при столкновении с нуклонами рождения электрона, а также то, что не наблюдаются безнейтринные распады

Одним из возможных объяснений различия М. и электрона является предположение, что m^- и n_m отличаются от е^- и n_e лептонным зарядом (числом) l: у е^- и n_el = +1, a y m^- и n_mI = -1; для их античастиц l имеют противоположные знаки (последние распады будут запрещены тогда законом сохранения лептонного числа). Существование m – е-универсальности ставит перед теорией элементарных частиц важную и до сих пор не решённую проблему: поскольку, согласно современной теории, масса частиц имеет полевое происхождение, т. е. определяется взаимодействиями, в которых участвует частица, то непонятно, почему электрон и М., обладающие совершенно одинаковыми взаимодействиями, столь различны по своей массе. Высказывались гипотезы о наличии у М. «аномальных» взаимодействий (т. е. отсутствующих у электрона), но экспериментально такие взаимодействия не обнаружены. С др. стороны, возможно, что различие в массах М. и электрона связано с внутренним строением лептонов; однако даже сам подход к этой проблеме пока неясен. Существование М., т. о., представляет одну из интереснейших загадок природы, и не исключено, что её решение будет связано с открытиями фундаментальной важности.

  С проблемой m – е-универсальности связан также вопрос о возможном существовании др. лептонов с массой большей, чем у М. Если бы взаимодействия «тяжёлых» лептонов оказались такими же, как у m и е, то некоторые их свойства (в частности, время жизни и способы распада) можно было бы предсказать теоретически. Если такие лептоны существуют и масса их больше 0,5 Гэв, то из-за своих свойств они могли оказаться незамеченными в большинстве проводившихся опытов. Поэтому для поиска «тяжёлых» лептонов необходимы специальные эксперименты, по-видимому, с нейтрино (или фотонами) высоких энергий.

  Проникающая способность мюонов. Не обладая сильными взаимодействиями, М. высокой энергии тормозятся в веществе только за счёт электромагнитных взаимодействий с электронами и ядрами вещества. До энергий порядка 10¹¹—10¹²эв М. теряют энергию в основном на ионизацию атомов среды, а при более высоких энергиях становятся существенными потери энергии за счёт рождения электрон-позитронных пар, испускания g-квантов тормозного излучения и расщепления атомных ядер. Т. к. масса М. много больше массы электрона, то потери энергии быстрых М. на тормозное излучение и рождение пар значительно меньше, чем потери энергии быстрых электронов на тормозное излучение (или g-квантов на рождение пар е⁺е^-). Эти факторы обусловливают высокую проникающую способность М. как по сравнению с адронами, так и по сравнению с электронами и g-квантами. В результате М. космических лучей не только легко проникают через атмосферу Земли, но и углубляются (в зависимости от их энергии) на довольно значительные расстояния в грунт. В подземных экспериментах М. космических лучей с энергией 10¹²—10¹³эв регистрируются на глубине нескольких км.

  Мюоны, останавливающиеся в веществе. Медленные М., теряя энергию на ионизацию атомов, могут останавливаться в веществе. При этом m⁺ в большинстве веществ присоединяет к себе атомный электрон, образуя систему, аналогичную атому водорода, – так называемый мюоний. Мюоний может вступать в химические реакции, аналогичные реакциям атома водорода. Из-за взаимодействия с магнитными моментами электронов вещества m⁺ (спин которого первоначально был направлен в сторону, противоположную направлению его влёта в вещество) частично теряет свою поляризацию. Об этом можно судить по изменению асимметрии вылета позитронов от распада (2, а). Изучая процесс деполяризации m⁺ в веществе в присутствии внешних магнитных полей, удаётся установить, в какие химические реакции вступает мюоний, и определить скорость протекания этих реакций. В последние годы возникло новое направление исследований свойств вещества и химических реакций с помощью положительных М. – так называемая химия мюонов.

  Отрицательные М., останавливающиеся в веществе, как уже отмечалось, могут образовывать мюонные мезоатомы. Боровский радиус мюонного мезоатома равен

где m_m и е – масса и заряд М., Z – заряд ядра,  – постоянная Планка. Эта величина в (m_m/m_e) Z раз меньше боровского радиуса атома водорода (m_e – масса электрона). Поэтому мюонные «орбиты», отвечающие нижним энергетическим уровням мезоатома, расположены значительно ближе к ядру, чем электронные. При Z » 30—40 размеры мюонных «орбит» сравниваются с размерами ядер и распределение электрического заряда в ядре сильно сказывается на энергии низшего состояния мезоатома. Расстояние между уровнями энергии мезоатомов при этом в m_m/me » 207 раз больше, чем для соответствующего (с ядром заряда Z) водородоподобного атома, и могут составлять десятки и сотни кэв, а для тяжёлых элементов даже несколько Мэв.

  Первоначально мюонные мезоатомы возникают в возбуждённых состояниях, а затем, испуская последовательно g-кванты или передавая энергию атомным электронам, переходят в основное состояние. Измеряя энергию g-квантов, испускаемых при переходах между уровнями мезоатомов, можно получить сведения о размерах ядер, распределении электрического заряда в ядре и др. характеристиках ядра.

  Весьма своеобразно поведение в веществе мезоатомов водорода и его изотопов (дейтерия, трития). Единичный положительный заряд ядра в этих мезоатомах полностью «экранируется» зарядом отрицательного М. Поэтому такая система, обладая размерами порядка 2×10^-11см, ведёт себя в веществе, подобно медленному нейтрону: «свободно» проникает через электронные оболочки атомов и способна подходить на близкие расстояния к др. ядрам. Это обусловливает возможность протекания ряда специфических явлений; в частности, мезоатомы водорода или дейтерия могут присоединить к себе ещё одно ядро и образовать мезонные молекулы ррm, dpm или ddm, аналогичные молекулярным ионам водорода H₂⁺, HD⁺ или D₂⁺ (d – ядро дейтерия, дейтрон). Ядра в таких молекулах, находясь на малых расстояниях друг от друга, способны вступать в ядерные реакции синтеза d + р ® ³He + g или d + d ® ³He + n, d + d ® Т + р. протекающие с выделением энергии (Т – ядро трития). После акта реакции m^— часто оказывается освобождённым от связи с ядром, а затем, последовательно образуя мюонные мезоатом и мезомолекулу, может вызвать новую реакцию синтеза и т. д., т. е. действует как катализатор ядерных реакций. Однако для практического получения энергии ядерного синтеза катализ ядерных реакций с помощью m^— не может быть использован, так как число ядерных реакций, вызываемых М. за время его жизни, оказывается небольшим.

  Лит.: Вайсенберг А. О., Мю-мезон, М., 1964 (Современные проблемы физики); Бугаев Э. В., Котов Ю. Д., Розенталь И. Л., Космические мюоны и нейтрино, М., 1970; Зельдович Я. Б., Герштейн С. С., Ядерные реакции в холодном водороде, «Успехи физических наук», 1960, т. 71, в. 4, с. 581.

  С. С. Герштейн.

 Образование мюонов m,⁺, m^- при распадах покоящихся p⁺– и p^--мезонов. Импульсы pv_m, р_m+ (соответственно pn_m p_m-) частиц распада n_m и m+⁺ (n_m и m^-) равны по величине и направлены в противоположные стороны. Жирные стрелки указывают направление спинов (поляризацию) частиц sv_m, s_m+, (sv_m+, s_m-).

Мюрат Иоахим

Мюра'т (Murat) Иоахим (25.3.1767, Лабастид-Фортюньер, ныне Лабастид-Мюра, Ло, – 13.10.1815, Пиццо, Калабрия), французский военный деятель, маршал Франции (1804), герцог Бергский и Клевский (1806), король Неаполитанский (с 1808). Сын трактирщика. С 1787 служил в кавалерии, в 1792 произведён в офицеры. Отличился при подавлении роялистского мятежа 4 октября 1795 и стал адъютантом Наполеона Бонапарта. За отличия в Итальянском походе 1796 произведён в бригадные, а за Египетскую экспедицию – в дивизионные генералы (1799). Командуя гренадерами, содействовал Бонапарту в захвате власти 18 брюмера (9 ноября) 1799. В 1800 женился на сестре Наполеона Каролине. Участвовал во всех наполеоновских войнах, проявив выдающиеся способности в командовании кавалерийскими соединениями и исключительную храбрость. В 1808 жестоко подавил восстание в Мадриде. Став королём Неаполя, пытался вести самостоятельную политику, чем вызвал с 1810 ухудшение отношений с Наполеоном. Во время похода в Россию 1812 командовал 28-тыс. кавалерийским корпусом, потерпел поражение под Тарутином. После отъезда Наполеона во Францию командовал отступавшей наполеоновской армией. В 1813 участвовал в сражениях при Дрездене и Лейпциге, затем уехал в Неаполь и в январе 1814, стремясь сохранить престол, вступил в тайный союз с Австрией и Великобританией, изменив Наполеону. Однако на Венском конгрессе 1814—15 притязания М. не получили поддержки, и он во время «Ста дней» выступил на стороне Наполеона, был разбит в Италии и бежал на Корсику; позже с небольшим отрядом высадился в Калабрии, намереваясь вернуть престол, но был схвачен, осуждён австрийским военным судом и расстрелян.

  Лит.: Сухомлинов В. А., Мюрат Иоахим – Наполеон король Обеих Сицилии, СПБ, 1896: Garnier J. P., Murat, roi de Naples, P., 1959; Lucas-Dubreton J., Murat, P. 1944.

И. Мюрат.

Мюрдаль Гуннар Карл

Мю'рдаль (Myrdal) Гуннар Карл (р. 6.12.1898, Густафс), шведский экономист. В 1933 – 50 профессор Высшей торговой школы в Стокгольме, с 1960 профессор Стокгольмского университета. В 1933—38 консультант шведского правительства по экономическим вопросам, в 1945—47 министр торговли, в 1947—57 исполнительный секретарь Экономической комиссии ООН для Европы. Автор многих трудов по вопросам международных экономических отношений, содержащих теоретическое обоснование и практические рекомендации по укреплению экономических связей между развитыми капиталистическими и развивающимися странами. М. – сторонник расширения экономических контактов с социалистическими государствами. Книги его отличаются богатым фактическим материалом и оригинальной трактовкой актуальных экономических и политических проблем. Взгляды М. на социально-экономическое развитие стран «третьего мира» пользуются на Западе известностью и авторитетом. Ряд его последних исследований с большой достоверностью освещает трудности, переживаемые развивающимися странами в условиях преодоления ими экономической отсталости и нищеты, унаследованных от колониализма. Однако оценка М. перспектив дальнейшего экономического развития стран «третьего мира» основана на отрицании некапиталистического пути, что отражает непоследовательность и буржуазную ограниченность его научных концепций. В своих работах М. идеализирует буржуазный строй и недооценивает коренные межимпериалистические противоречия.

  Соч.: Monetary equilibrium, L. – [а. о.], 1939; The political element in the development of the economic theory, L., [1953]; Economic theory and under-developed regions, L.,[1957]; Beyond the welfare state, New Haven, 1960; Challenge to affluence, L., 1963; The challenge of world poverty. A world antipoverty program in outline, N. Y., 1970; Aufsätze und Reden, [Frankfurt a. М., 1971]; в рус. пер. – Мировая экономика. Проблемы и перспективы, М., 1958; Современные проблемы «третьего мира», М., 1972.

Мюрже Анри

Мюрже' (Murger) Анри (24 или 27.3 1822, Париж, – 28.1.1861, там же), французский писатель. Сын привратника. В 1851 свёл свои журнальные зарисовки быта артистической богемы в книге «Сцены из жизни богемы» (рус. пер. 1963), где трагическая правда о художниках, «блудных детях» мещанской добропорядочности, претворена в легенду то юмористической, то чувствительно меланхолической окраски; в 1896 Дж. Пуччини написал по мотивам этой книги оперу «Богема». Впоследствии М. сочинял бытописательные романы из крестьянской жизни («Аделина Прота», 1853; «Красный башмак», 1860).

  Лит.: Montorgueil G., Н. Murger, romancier de la Bohéme, [P., 1929]; Baldick R., The first bohemian. The life of Н. Murger, L., [1961].

Мюрид

Мюри'д, мурид (араб. – стремящийся, желающий; переносное значение – ученик), в мусульманских странах человек, желающий посвятить себя исламу, овладеть основами мистического учения – суфизма. М. избирает себе учителя – мюршида (шейха), которому обязан повиноваться.

Мюридизм

Мюриди'зм (от мюрид), условный термин, появившийся в русской литературе во 2-й половине 19 в., для названия национально-освободительного движения горцев Северного Кавказа в 20—60-х гг. 19 в. (см. Кавказская война 1817—64). Характерным признаком М., являвшегося одним из ответвлений дервишского ордена накшбандийя, было сочетание в нём религиозного учения суфизма с политическими действиями, выражавшимися в активном участии в «священной войне» – газавате (см. Джихад) против «неверных» (т. е. немусульман) за торжество веры – ислама. М. возглавляли имамы (Гази-Магомед, Гамзат-бек и Шамиль, при котором М. получил наиболее широкое распространение) и их наибы. Идеологами М. были шейх Хаджи-Измаил (из селения Кюрдамир, Ширванская провинция), мулла Мухаммед (из селения Яраг) и Джемал-эддин (из селения Кумух, Центральный Дагестан), тесть Шамиля. Идеология М. придавала религиозную окраску и определённую организованность борьбе раздробленных и разноязычных горцев Кавказа, но вместе с тем она изолировала горцев от др. народов, разжигая фанатическую ненависть к немусульманам, и отвлекала их от решения социальных проблем. М. исчерпал себя с окончательным присоединением Кавказа к России (1864). Идеи М. пытались использовать на Кавказе в 1918—1921 буржуазные националисты и помещичье-клерикальная реакция.

  Лит.: Потто В. А., Кавказская война..., т. 5, в. 1, Тифлис, 1889, с. 15—60; Бушуев С. К., О Кавказском мюридизме, «Вопросы истории», 1956, № 12; Фадеев А. В., Возникновение мюридистского движения на Кавказе и его социальные корни, «История СССР», 1960, № 5; Хашаев Х. М., Обществ. строй Дагестана в XIX в., М., 1961; Смирнов Н. А., Мюридизм на Кавказе, М., 1963; История Дагестана, т. 2, М., 1967.

  Н. А. Смирнов.

Назад к карточке книги "Большая Советская Энциклопедия (МЮ)"