Юный техник 1994-08, страница 22

ную роль. Однако шло время, и так называемых частиц становилось все больше. В 1950 году знаменитый итальянский физик Энрико Ферми как-то заметил по поводу девяти известных к тому времени элементарных частиц, что «это уже достаточно большое число, чтобы вызвать подозрение в элементарности хотя бы некоторых из них...». Действительно, в скором времени выяснилось, что тот же найтрон состоит из протона, электрона и нейтрино. А протон, если ударить по нему в ускорителе другим протоном, может испустить пи-мезон и превратиться в нейтрон...

Словом, в скором времени так называемых элементарных частиц развелось столько, что для удобства классификации их разбили на отдельные классы — лептоны и адроны. В свою очередь, адроны пришлось разделить на гипероны и барионы...

И к началу 60-х годов стало понятно — эти частицы на роль «перво-кирпичиков» Вселенной окончательно не годятся. А коли так, значит, в свою очередь, все сложные «элементарные частицы» должны состоять из каких-то более мелких и простых.

Вот тогда-то и появились кварки Гелл-Мана. Они настолько малы, что человеческому мозгу просто невозможно их представить. Разве что делу может помочь такое сравнение: если бы атом был размером с небоскреб, то кварк оказался бы одним из апельсинов, что продаются в овощном магазинчике на первом этаже.

Но откуда взялось слово «кварк»? Вот как ответил на этот вопрос сам профессор, лауреат Нобелевской премии Мюррей Гелл-Ман: «Мне показалось, что словечко как нельзя лучше подходит для названия частицы, из которой, по идее, должны состоять нейтроны, протоны и все остальные...»

Само же слово ученый обнаружил в книге замечательного ирландского писателя Джеймса Джойса «Поминки по Финнегану». Герой книги, владелец бара, спит и видит во сне всякую всячину. Например, в ушах его отчетливо звучит фраза: «Три кварка для мистера Марка...»

О чем идет речь, из самой книги Джойса понять трудно. Но поскольку герой — владелец бара, решил Гелл-Ман, возможно, кварк — некий экзотический напиток, заказанный посетителем мистером Марком. И тогда словечко подходит тем более, поскольку согласно некоторым теориям Вселенная состоит из некой жидкости, этакого кваркового «супа»...

Итак, Гелл-Ман и его коллеги чисто умозрительно, пытаясь хоть как-то объяснить некоторые виды ядерных реакций, происходящих внутри ускорителей, предположили: все элементарные частицы состоят из кварков. Чтобы построить из них адроны, Гелл-Ман предложил несколько простых правил. Согласно им получалось, что все барионы, например, состоят из трех кварков, мезоны — из двух, кварка и антикварка...

Но дальше правила пришлось несколько усложнить. Поскольку у всех наблюдаемых частиц электрический заряд равен целому числу зарядов электрона, получалось, что кварки сами по себе должны иметь дробный заряд! Однако на что только не пойдешь ради красивой теории...

Таким образом протон, к примеру, согласно кварковой гипотезе, должен состоять из двух v-кварков и одного d-кварка. Электрический заряд, при-писаный v-кварку, равен -f2/3, кварку — 1/3. Тогда, согласно арифметике, заряды двух v-кварков и одного d-кварка в сумме дадут +1.

Однако на том дело не кончилось. Для построения большинства гиперонов потребовался еще третий s-кварк, электрический заряд у которого такой же, как и d-кварка. Однако отличается он неким свойством, которое теоретики за неимением лучшего слова определили как «странность». А проявляется это свойство в том, что все адроны, имеющие в своем составе странный кварк, живут дольше, чем все остальные. Конечно, по нашим понятиям, им отведено не так уж и много времени — всего-навсего 10 — 10 ¹⁰ с. Но по сравнению с продолжительностью жизни большинства других адронов, которое исчисляется Ю^-23 с, это целая вечность!

20