КЭД Странная теория света и вещества - Феинман Р.
ISBN 5-02-013883-5
Скачать (прямая ссылка):
*) После того как были прочитаны эти лекции, появились некоторые свидетельства в пользу существования очень тяжелого f-кварка — с массой порядка 40 000 МэВ. [И зарядом +V3. / — от top (вершина) или truth (истина). Фейнман обыгрывает это, используя слово «действительно» (true). Упоминаемые Фейнманом свидетельства впоследствии не подтвердились.— Примеч. пер.].
129
Мне хотелось бы сделать одно последнее замечание, чтобы совершенно покончить с частицами. Когда, взаимодействуя с W-бозоном, d-кварк переходит в «-кварк, он может также с небольшой амплитудой перейти вместо этого в с-кварк. Когда и-кварк переходит в d-кварк, он может также с малой амплитудой перейти в s-кварк и с еще меньшей амплитудой перейти в fc-кварк (см. рис. 93). Поэтому W-бозон немного все перекашивает и позволяет кваркам переходить из одного столбца таблицы в другой. Почему возникают в такой пропорции амплитуды перехода в другие типы кварков, совершенно неизвестно.
и(илис)(+2/д) с(иш и)(+2/3)
Рис 93. У rf-кварка имеется небольшая амплитуда превращения вместо ы-кварка в с-кварк, и у s-кварка имеется небольшая амплитуда превращения вместо с-кварка в ы-кварк, причем в обоих случаях будет испускаться №-бозои. Мы видим, что U^-бозон способен менять кварковый аромат из одного столбца таблицы в другой (см. рнс. 92)
Вот и все, что касается остальной квантовой физики. Это чудовищная неразбериха, и вы можете сказать, что физика безнадежно запуталась. Но так казалось всегда. Природа всегда казалась безнадежно запутанной, но продвигаясь вперед, мы различаем закономерности и сводим теории воедино; возникает какая-то ясность и все становится проще. Неразбериха, которую я вам сейчас проде-* монстрировал, значительно меньше, чем та, что была десять лет назад, когда мне пришлось бы рассказывать вам о четырехстах с лишним частицах. А подумайте о неразберихе в начале этого века, когда независимо существовали тепло, магнетизм, электричество, свет, рентгеновское и ультрафиолетовое излучения, показатели преломления, коэффициенты отражения и другие свойства различных веществ, ко-
торые мы с тех пор объединили в одну теорию — квантовую электродинамику.
Я хотел бы подчеркнуть одно обстоятельство. Теории, посвященные остальной физике, очень похожи на квантовую электродинамику: все они описывают взаимодействие объектов со спином V2 (вроде электронов и кварков) с объектами, имеющими спин 1 (вроде фотонов, глюонов и W-бозонов), в рамках концепции амплитуд, согласно которой вероятность события равна квадрату длины стрелки. Почему все физические теории имеют столь сходную структуру?
Имеется несколько возможностей. Во-первых, причиной может служить ограниченное воображение физиков: встретившись с новым явлением, мы пытаемся вогнать его в уже имеющиеся рамки — и только поставив достаточное количество экспериментов, обнаруживаем, что концы с концами не сходятся. Поэтому, если какой-нибудь дурак-физик во время лекции в Калифорнийском университете в 1983 г. говорит: «Вот так все устроено, и посмотрите, как удивительно похожи теории», это не значит, что в Природе все на самом деле так похоже, а значит, что физики только и были способны повторять одно и то же снова и снова.
Другая возможность состоит в том, что это на самом деле все одно и то же, что у Природы есть только один способ выражаться, и потому время от времени Она повторяет свой рассказ.
Третья возможность состоит в том, что все похожие явления — это на самом деле разные стороны одной и той же скрытой от нас большой картины, части которой, взятые по отдельности, кажутся разными, как пальцы на одной руке. Многие физики трудятся над созданием великой картины, объединяющей все в одну сверхсупермодель. Это восхитительная игра, но в настоящее время игроки никак не договорятся о том, что представляет собой эта великая картина. Я лишь немного преувеличу, если скажу, что в большинстве этих спекулятивных теорий не больше глубокого смысла, чем в вашем предсказании f-кварка, и я гарантирую, что они предсказывают массу f-кварка ничуть не лучше вас!
Например, кажется, что электроны, нейтрино, d-кварк и и-кварк чем-то похожи — действительно, как два первых, так и два вторых взаимодействуют с "7-бозоном. В настоящее время считается, что кварк может менять только «цвет» и «аромат». Но, возможно, он способен превратиться в нейтрино, провзаимодействовав с какой-то
131
неизвестной частицей. Хорошая идея. Что тогда будет? Это будет означать, что протоны нестабильны.
Кто-то придумывает теорию: протон нестабилен. Проводятся вычисления, которые показывают, что во Вселенной больше не будет протонов! Тогда начинают подгонять числа, повышают массу новой частицы и после больших усилий предсказывают, что протон будет жить чуть дольше, чем время, за которое, судя по последним экспериментальным данным, он не распадается.
Когда появляется новый эксперимент и проводятся более тщательные исследования протона, то, чтобы вывернуться, теориям приходится приспосабливаться. Самые последние эксперименты показали, что протон живет по крайней мере в пять раз дольше, чем могла допустить теория. И что, вы думаете, произошло? Феникс опять воскрес, с новой модификацией теории, которая требует еще более точной экспериментальной проверки. Распадается или не распадается протон, неизвестно. Доказать, что он не распадается, очень трудно.
