Каталог сайтов Arahus.com
назад содержание далее

ЛЕКЦИЯ 1

Удивительность мира элементарных частиц

Хорошо известные элементарные частицы — электроны и фотоны, или электроны и электромагнитное поле. Их теория — квантовая электродинамика — создавалась шаг за шагом начиная с 1900 г. и ныне близка к совершенству. В ней, 'правда, остались некоторые нерешенные фундаментальные вопросы, но в основном это верная теория, которая, по-видимому, сохранится в будущем в таком же смысле, в каком и теперь сохраняется ньютонова механика или теория относительности.

К электрону и фотону привыкали долго, и эти частицы сейчас уже не воспринимаются как необычные, а открытые после них элементарные частицы (или объекты, похожие на элементарные частицы) кажутся странными. Например, m-мезон — частица, очень похожая на электрон. Разве не удивительно, что существуют точно две (электрон и m-мезон) очень похожие друг на друга частицы? Ведь было бы менее странно, если бы столь похожих частиц было больше двух. Почему, кроме электрона, есть еще ц-мезон (см. примеч. 2)? Имеются ли другие частицы этого типа? Если да, то, значит, пока обнаружены всего две. Удивительно также, чго им соответствуют разные нейтрино. Далее, известен большой класс родственных друг другу частиц, включающий мезоны, протон и нейтрон. Среди них есть так называемые странные частицы (см. примеч. 3), но кто знает, может быть, странны не они, а обычные, хорошо нам знакомые частицы? И почему странных частиц много? С увеличением массы странных (или не странных) короткоживущих частиц становится все больше, так что давно известные нам элементарные частицы — лишь малая часть этого вновь открытого множества. Скорее, именно наши старые знакомцы составляют весьма специализированный класс.

В понятие особый в зависимости от ситуации вкладывают разный смысл, но как бы то ни было электрон — в высшей степени особая частица. Он стоит особняком, в то время как, например, в семействе адронов (см. примеч. 3) частиц много и все они имеют довольно большую массу. Может быть, в действительности странным и необычным является именно электромагнитное поле? Оно обладает многими особыми свойствами. Конечно, если бы в мире не существовало ничего, кроме электро1-нов и фотонов, то и говорить было бы не о чем. Но реально существует совокупность объектов, называемых нами элементарными частицами, и в целом ситуация не очень понятна. Кое-что мы выясняем шаг за шагом сейчас, есть факты, известные уже давно. Знаем мы довольно мало, и то, что известно, выглядит удивительным. Поскольку мы не понимаем целого, отдельные части кажутся нам очень загадочными. Можно думать, что от понимания элементарных частиц, т. е. в сущности, от понимания всего физического мира, мы далеки, но насколько — нам не известно. Мир элементарных частиц содержателен и разнообразен. Объекты, поначалу представлявшиеся загадочными, группируются в большие семейства и тем самым теряют ореол необычности, а то, что ранее казалось тривиальным, начинает выглядеть удивительным. И в таком вот мире нам предстоит разобраться. Пока никто не пришел к его пониманию, и неясно даже, по одному или нескольким путям можно будет приблизиться к цели. У нас нет карты с обозначенным маршрутом, пользуясь которой мы могли бы двигаться. При исследовании подступов к влекущему нас миру мы выбираем те пути, которые кажутся нам интересными.


назад содержание далее