Техника - молодёжи 1965-06, страница 13

УЧЕНЫЕ ПЛАНЕТЫ

Странной ь$ I Mm МЫ \Ux рйШтобнО

^1 1 с Помощью ноарков

Опять-таки нетрудно убедиться что электрические заряды мезонов легко получаются суммированием зарядов соответствующих кварка и антикварна. На пример, К~~... (>р) заряд X — 1/3, заряд Р —2/3. Сумма дает —1/3 — —2/3 — — 1. то есть заряд мезона К

В центральной клетке схемы имеется сложность: надо установить соответствие между тремя нейтральными мезонами и тремя комбинациями кварков. Взаимодействие кварка с антикварком вносит существенно новый момент.

Взаимодействие двух разных частиц всегда можно себе представить (как обмен нейтральным квантом. Кварк р может сперва испустить квант, который будет поглощен кварком п или наоборот. Так же реагируют частицы с чужой античастицей: например, реп (*). Однако при взаимодействии частицы и ее собственной античастицы, например р и р* возникает новая возможность: аннигиляция и возрождение пары.

Что же (предполагает теория квантов? В самом грубом приближении она шред-лагает нам считать все три кварка одинаковыми по своим свойствам сильного взаимодействия. Именно поэтому можно объединить частицы в октет и декаплет. Отсюда следует, что квант «нейтрального поля, (получившийся при аннигиляции пары, например рр, может потом возрождаться с. одинаковой_вероятностью в виде любой парырр, nn, XX. При аннигиляции и возрождении именно такая комбинация превращается сама в себя. Эта наглядная идея, принадлежащая JI. Б. Окуню и И. Ю. Кобзареву, позволяет объяснить, почему один из мезонов «девятки» оказывается существенно отличным от остальных восьми мезонов

В теории групп идея симметрии, равноценности трех кварков называется унитарной симметрией и обозначается SU (3) (*).

Теперь о проблемах нерешенных. Вокруг чего вращаются три кварка в ба-рионах? Скорей всего кварки попарно отталкиваются, а кварк и антикварк притягиваются. Что же тогда скрепляет три кварка в барион? Может быть, существует тяжелый нейтральный бозон с барионным зарядом, играющий роль атомного ядра? Может быть, вокруг него и вращаются три кварка?..

Наконец, еще вопрос. Как говорят англичане «last but not least» («последний по порядку, «о не по важности»): существуют ли кварки? В вариантах

¹ X, n, р — антикварки. У античастиц все квантовые числа обратны по знаку.

2 См. статью Дайсона («Техника — молодежи» № 1 за 1965 год).

с дробным зарядом по крайней мере один тип кварков должен быть стабильным в свободном состоянии.

Первой реакцией экспериментаторов на новые идеи были поиски частиц с дробными электрическими зарядами (2 3 е; — 1/3 е).

По-видимому, можно утверждать, что нет таких частиц с массой меньше, чем восьмикратная масса протона Если они тяжелее, то соединение их в рионы или мезоны сопровождается огромным выделением энергии, уменьшением массы составных частиц в десятки раз по сравнению с массой тех «кирпичиков», из которых частицы составлены. Предстоят увлекательные (поиски стабильных кварков или ядер, присоединивших одиночный кварк, то есть поиски остановившихся частиц с дробным зарядом в обычной материи — в атмосфере, в воде океана. Может быть, кварков и нет, а есть только 'теперь уже бесспорная) симметрия свойств частиц, такая, как если бы кварки существовали? Я думаю, что схема с нестабильными кварками выживет даже и в том слу-mw_t если свободные кварки не будут аай 1ены. Ведь в этой схеме кварки, рождаясь, тут же распадаются «а леп-тоны (jli, е, v). Обнаружить в актах взаимодействия эти легкие частицы при сверхвысоких энергиях трудно. В августе 1964 года в Дубне Гелл-Манн сказал по этому (поводу: «Who knows!» («Кто знает!») Наверно, нужно было бы -другое перо, (перо писателя, чтобы (передать все, что он вложил в эти два коротких слова. Здесь звучало огромное уважение к эксперименту, за которым остается последнее слово, ибо он и ведет науку вперед; здесь была И присущая Гелл-Манну интеллектуальная смелость, и чувство нового, и готовность принять все, что дает «природа, и создать из этого новую теорию.

Дилемму, перед которой стоит физика, можно сформулировать так: ограничится ли наука сегодняшнего дня классификацией « симметрией известных частиц или же она пойдет дальше, будет рассматривать симметрию как проявление совершенно нового фундаментального типа материи?

На основании всего исторического опыта можно надеяться, что открытия, свидетелями которых мы были в последние два-три года, кардинально перестроят наши представления о природе.

Не так уж давно о кинетической теории газов, например, говорили: а может быть, все происходит так, как будто никаких молекул и атомов в действительности не существует?

Еще пример: смысл периодической системы как проявления единого строения химически различных атомов из ядра и разного числа электронов был вскрыт лишь через полвека после открытия Менделеева...

Таких примеров много. Именно сейчас о них надо вспоминать почаще. Ведь прозрение внутренних причин явлений по их внешним проявлениям, может быть, и есть самое важное, самое дорогое и увлекательное в науке.

Артур НЛАРК

МИР

2465 года

В ответ на просьбу редакции написать специально для нашего журнала статью известный американский писатель — популяризатор науки, лауреат Международной премии имени Калинга Артур КЛАРК прислал письмо, ноторое оказалось столь интересным, что мы приводим из него несколько фрагментов.

Воспользовавшись советом А. Кларка, мы из вышедшей недавно в США его книги «Контуры будущего» взяли весьма любопытную таблицу предположительных научных и технических достижений ближайшего и более отдаленного будущего.

Весьма благодарен за ваше дружественное письмо от 12 декабря. Мой особый привет космонавту Титову.

Мне бы очень хотелось написать статью для вашего журнала, но в настоящий момент я нахожусь в затруднительном положении. В продолжение восьми месяцев я был примерно на расстоянии 15 тысяч километров от моих рукописей и секретаря на Цейлоне, и, видимо, пройдет еще шесть месяцев или даже год, прежде чем я попаду домой. Я работаю здесь в США день и ночь над первой серьезной кинокартиной о космонавтах, которая ставится режиссером Стэнли Кубриком, и над новеллой, и над сценарием и не имею возможности взять на себя какие-либо иные обязательства до конца 1965 года.

У меня есть несколько очень подходящих для вашего журнала статей, но до тех пор, пока я не попаду обратно на Цейлон, я не смогу даже найти их копии. Мне кажется, что одна из них была опубликована в «Курьер ЮНЕСКО» несколько лет назад. Если вы сможете ее разыскать (или любые другие мои статьи), я был бы рад написать к ней предисловие специально для вашего журнала.

Видели ли вы мою последнюю книгу — «Контуры будущего»? В ней есть несколько статей, которые могли бы подойти для вас, и я был бы рад послать экземпляр ее вам... Меня радует, что мои работы популярны в СССР.

Искренне ваш

9