Техника - молодёжи 1994-08, страница 45
Элементарные кирпичики Вселенной: семейство из 6 кварков (вверху справа) и семейство из 6 лептонов (вверху слева). Глюоны выступают при сильных взаимодействиях - в роли "клеев", связывающих кварки внутри адронов - сложных частиц, одним из представителей которых является протон. Бозоны WиZ - "клеи"для слабых взаимодействий. Бозон Хиггса -пока еще никем не наблюдавшийся -теоретически ответственн за массы всех элементарных частиц. ела - царит полная неразбериха. Так, массы с-кварка (1,5 ГэВ) и Ь-кварка (5 ГэВ), по меркам микромира, весьма значительны и в несколько раз превосходят массу протона. Топ же, по предварительной оценке, опиравшейся на данные CERN, должен был обладать просто гигантской массой - от 125 до 202 ГэВ. С.З. - Как выяснилось, 174 ГэВ - с точностью до 10%... то есть чуть легче ядра атома золота. К слову, я бы назвал топ "потолочным" кварком, a b - соответственно -"подвальным". Л.Щ. - Да, если говорить о массе, то с ней при взаимодействиях субатомных частиц происходят просто чудеса... С.З. - Вот именно. Словно мы с силой сталкиваем несколько легких мячиков для пинг-понга - а среди обломков находим вдруг бильярдный шар или даже массивный шар для игры в кегли! Л.Щ. - И тем не менее, несмотря на фокусы с массой, электрическим зарядом, а также подозрительно большое число кирпичиков и соединяющих их "клеев" - это частицы-посредники, обеспечивающие различные типы взаимодействий, сцепленность Стандартной модели чрезвычайно велика... Теоретики утверждают, что изучение способа распада Z"-бозона неопровержимо доказывает: в мироздании существуют только 6 лептонов и 6 кварков! То есть все, модель закрыта. А на ней, кстати, базируется гипотеза, точнее, уже теория Большого Взрыва. С.З. - Говорят, открытие топа было просто запрограммировано случиться в Фермилабе - по причине уникального ускорителя... Мощный ускоритель Теватрон разгоняет пучки протонов и антипротонов почти до скорости света, и при столкновении этих массивных субатомных частиц их кинетическая энергия переходит в массу (согласно известному Е=тс2) - в результате чего рождается целый каскад новых, более тяжелых частиц. Топ является на свет в паре со своим антикварком, а зависит этот редчайший процесс ("естественным" образом он существовал во Вселенной этак 15 млрд. лет назад, во время Большого Взрыва) от трех параметров: собственной массы t-кварка, энергии сталкивающихся частиц, а также интенсивности их пучков. Этот последний - ключевой, и пока только на Теватро-не можно добиться необходимых условий. Заметим, что существование кварков, с одной стороны, как бы очевидно, с другой же - они предстают самыми скрытными и неуловимыми первокирпичиками! Рассмотреть кварк, предварительно изолировав, совершенно невозможно, поскольку в структуре сложной частицы он связан с собратьями так называемым "цветовым зарядом" - абсолютно недоступным воображению обывателя, но подвластным законам квантовой хроно-динамики. Не вдаваясь в подробности, скажем, что цветные кварки и двуцветные глюоны в свободном состоянии не существуют - и потому-то, образовавшись, кварк тут же распадается, прожив непредставимо менее мгновения ока. "Каково же должно быть время жизни объекта, чтобы счесть его реально существующим?" - задается вопросом нобелевский лауреат Бертон Рихтер, директор Stanford Linear Accelerator Center (SLAC), намекая тем самым на коренные разногласия между физикой и эпистемологией (теорией познания), придающие кварковым исследованиям оттенок охоты за призраками... "Увидеть" пару топ - антикварк -значит зафиксировать их распад. Продукты последнего должны быть найдены и идентифицированы, затем всю их совокупность необходимо интерпретировать, дабы убедиться, что в основе действительно МОГ находиться топ. Обратите внимание - сама природа подобного открытия исключительно статистическая: характерную "подпись" топа в принципе может оставить после себя и другой объект. Физики Фермилаба подсчитали, что на 16 млн. столкновений "протон-антипротон" приходится 5 рождений t-кварка - и поскольку искомых картинок накопилось 12, некоторые из них просто ОБЯЗАНЫ засвидетельствовать его существование... Но какие именно - не узнает никто и никогда! Теватрон оснащен двумя мощней Техника — молодежи 8' 94 ка |
