Очарование физики - Глэшоу Ш.Л.
ISBN 5-93972-151-6
Скачать (прямая ссылка):
Не стану останавливаться на своей ссылке из Гарварда, которая длилась семь с половиной лет. Если позволит читатель, перепрыгну лучше сразу на январь 1966 года, когда я переехал из Беркли в Гарвард, чтобы продолжить свое плодотворное сотрудничество с Сидни Коулменом, своим первым, лучшим и несколько неофициальным студентом. К тому времени мы уже успешно исследовали электромагнитные свойства барионов в модели унитарной симметрии Гелл-Манна. Кроме того, мы упустили открытие массовой формулы Гелл-Манна - Окубо и тока Ka-биббо. Период с 1966 по 1970 был ужасно скучным. Несмотря на то, что в 1967 году Стив Вайнберг блестяще синтезировал Копенгагенскую SU(2) x [/(І)-модель слабого и электромагнитного взаимодействий с механизмом Хиггса - Киббла спонтанного нарушения симметрии, похоже, что никто этого не заметил или никому до этого не было дела.
В 1970 году к нам присоединились два блестящих доктора наук Джон Илиопулос и Лучано Майани. Вместе мы открыли механизм GIM (Glashow-Iliopoulos-Maiani), который является важной составляющей современной теории слабого и электромагнитного взаимодействий. Однако предсказанное нами существование новой разновидности материи — очарования — приняли не все. Тогда я взял отпуск, чтобы стать приходящим профессором в университете Эйкс-Марселя, вместе с Джоном и моим студентом Эндрю Иао, который сейчас является известным ученым в области вычислительной техники. Мы сумели устранить некоторые, но не все, бесконечности, портившие модели слабого и электромагнитного взаимодействий. Мы были в Марселе, когда Тини Велтман сообщил нам о знаменательном достижении своего молодого студента Герардуса т' Хоофта: доказательстве перенормируемости спонтанно нарушенной теории электрослабых взаимодействий. Темп открытий начал расти, поэтому я поспешил вернуться в Гарвард. В сентябре 1971 года во время чистки кукурузы, которую должны были приготовить к обеду в доме Клейтонов, я познакомился со своей будущей женой. Джоан и жена Дэнни, Шэрон, — две из четырех знаменитых сестер Александе-ра. Тем временем, экспериментаторы во всем мире наперегонки стремились открыть предсказанные нейтральные токи, и Гарвард заполучил пять весьма обещающих молодых физиков, которые работали в теории частиц: Говарда Джорджи, Алваро де-Рухула, Хелен Квинн, Тома An-пелквиста и не по годам развитого аспиранта Дэвида Политцера.
В 1973 году группа ученых из CERN1 открыла нейтральные токи, быстро подтвержденные в лаборатории им. Ферми группой, которой руководил наш Карло Руббиа. Более того, группа Карло выдала убе-
1Conseil Europeen pour la Recherche Nucleaire (фр.) — Европейский центр ядерных исследований. — Прим. пер. 20
Физика элементарных частиц и я
дительные свидетельства существования новой формы материи, которая мучительно походила на предсказанные нами очарованные частицы. Сложившаяся в то время ситуация была пересмотрена в виде пьесы, представленной в лаборатории им. Джефферсона 3 декабря 1973 года. Алваро де-Рухула был председателем (экспериментатором), Хелен Квинн — оратором (консервативным теоретиком), Говард Джорджи — говорящим компьютером, а я играл роль создателя модели.
Рой Вайнштейн, который впоследствии стал деканом факультета естественных наук в Хьюстоне, пригласил меня выступить на ежегодном заседании по экспериментальной мезонной спектроскопии в Нортистерне в апреле 1974 года. Моя лекция называлась «Очарование: изобретение ждет открытия». Я сказал, что съем свою шляпу, если до следующего подобного заседания очарованные частицы не будут открыты. Более того, заявил я, открытие будет сделано либо в физике нейтрино, либо в е+е~-физике. Естественно, J/ф-частицу открыли во время ноябрьской революции 1974 года в Стэнфорде и в Брукхейвене одновременно. Группа гарвардских теоретиков была убеждена, что было открыто очарование. Действительно, Аппелквист и Политцер, в сущности, предсказали появление чармониевого резонанса в е+е~-аннигиляции. Однако это не убедило остальной мир. Насколько мне известно, лишь группа Сахарова в Советском Союзе, группа Джона Илиопулоса во Франции и ребята из Корнелла разделили нашу уверенность и энтузиазм. Скептиков не убедило даже наблюдение Ником Самиосом в марте 1975 года очарованного бариона, созданного нейтрино. На самом деле, в начале 1976 года группа ученых Стэнфордского центра линейного ускорения частиц (SLAC) опубликовала статью, в которой описывалось поражение, которое они потерпели, когда попытались найти очарование. К счастью, я сумел убедить Герсона Гольдхабера вернуться и взглянуть еще раз. Он послушался моего совета, и к весне 1976 года очарованные частицы наконец-то были обнаружены в огромных количествах на SPEAR со всеми свойствами, которых от них ожидали. На заседании 1976 года конференции по экспериментальной мезонной спектроскопии шляпу мне есть не пришлось. Вместо этого всем участникам раздали маленькие и вонючие леденцы в виде шляп.
На сцене появилась теория сильных взаимодействий — квантовая хромодинамика. Это опять-таки была неабелева калибровочная теория, но она оперировала скрытой переменной, которую назвали цветом. У теории было множество корней, и открыли ее несколько ученых. Несомненно, что кварки Гелл-Манна были ее существенной частью. Но не менее важны были и наблюдения Далитца и Морпурго успеха кварко-вой модели при условии, что кварки ведут себя подобно бозонам. Нам-бу и Гринберг предложили понятие скрытой цветовой степени свободы. 21 Физика элементарных частиц и я
