Очарование физики - Глэшоу Ш.Л.
ISBN 5-93972-151-6
Скачать (прямая ссылка):
Разгадывание головоломок и строительство памятников — это характеристические занятия людей. Физика частиц имеет много общего с каждым из них. Нашу дисциплину нередко сравнивают с мозаикой, в которой несколько кусочков аккуратно подогнали друг к другу, в результате чего начала просматриваться общая картина. Однако в мозаике по-прежнему остается множество пустых мест, а также кусочков, которые, на первый взгляд, вообще никуда не подходят. Кто может устоять перед попыткой сложить мозаику, кусочками которой являются самые основные составляющие природы, — мозаику, которая создавалась в течение тысяч лет? Какое личное удовлетворение можно было бы испытать, Физика элементарных частиц как бесполезная трата времени и денег 195
поставив еще один кусочек на свое место. Мозаика сама по себе является памятником. Подобно пирамидам, музыке Баха или покорению Эвереста, достижения физики частиц остаются неизменной частью наследия, которое мы передадим будущим поколениям. Мы можем бездумно разбазаривать свои ископаемые богатства, но наше знание об очарованных адронах вечно.
Строители пирамид и соборов имели немалое политическое влияние. Их общества отводили значительную долю своих богатств на строительство памятников, тем самым пренебрегая многими делами, которые мы могли бы счесть гораздо более важными. Наше общество просто не настолько преданно строительству памятников, и еще меньше оно стремится к решению головоломок. Как мы объясняем строительство ускорителей, которые стоят сотни миллионов долларов? Это что — просто дружеское состязание с русскими или европейцами? Это чистый дух научного стремления без надежды получить осязаемую прибыль? Это политическое давление специалистов по физике частиц и профсоюзов строителей?
Какой бы далекой не была возможность того, что ученые, работающие с физикой частиц, все же наткнутся на что-то «полезное», такая возможность существует. В течение некоторого, правда короткого, времени существовала ложная надежда на то, что мюоны могут стать ключом к устройствам для синтеза. Ходят слухи, что русские надеются модифицировать ускорители частиц, чтобы приспособить их для военных целей, a The New York Times вообще предсказала корабли, (каким-то образом) приводимые в движение магнитными монополями. Тем не менее, я считаю, что наша дисциплина per se1 окажется в высшей степени «бесполезной».
С другой стороны, специалисты по физике частиц могут оказаться чрезвычайно важны для общества не напрямую, а косвенно, через явление, называемое спин-офом. Эксперименты нередко бывают связаны с решениями новых проблем, возникающих в электронике, вычислительной технике, физике низких температур или других науках. Многие успехи в этих науках зародились в лабораториях физики высоких энергий. Ускорители нашли применение вне первоначальных областей их использования: ядерной физики, клинической медицины и исследовании синтеза.
Кроме технологического спин-офа, существует еще и методологический. Релятивистская квантовая механика — язык теории частиц — имеет много общего с теорией коллективных явлений (физикой многочастичных систем) и с ядерной теорией. Достижения в одной области
'Как таковая (лат.) — Прим. пер. Физика элементарных частиц как бесполезная трата времени и денег 196
обычно предвещают и стимулируют достижения в других. В конце концов, подобное перекрестное опыление распространяется через все, зачастую искусственные, границы между науками, что способствует обогащению всех участников такого процесса.
Люди тоже развиваются и переходят из одной области в другую. Можно утверждать, что специалисты по физике частиц пытаются решить некоторые из наиболее сложных и неподдающихся решению проблем. Эксперименты, которые когда-то считались технологически невозможными, проводятся и вскоре становятся обычным делом. Вычисления, которые ранее занимали год, сейчас проводятся за минуты. Но специалисты по физике частиц не только задают сложные вопросы и отвечают на них, они также сталкиваются с еще более озадачивающими вопросами относительно того, какие же вопросы нужно задавать. Поэтому неудивительно, что специалисты по физике частиц, меняющие область своей работы, нередко достигают блестящих результатов: на ум приходит множество примеров из биологии, медицины, вычислительной техники, математики и политологии. Физика элементарных частиц воспитывает характер и оттачивает ум.
Физикой частиц сейчас называют поиск основных составляющих материи, а также законов их объединения. Физика частиц — новая наука, но корни этого поиска уходят в античность. Несколько раз ученым казалось, что они настигли свою добычу, но в результате они обнаруживали, что в ее основе лежат еще более простые структуры. Схема всегда одинакова. Некоторая категория считается элементарной; наблюдается множество разновидностей этой категории; раскрывается предположительная систематика; в конечном итоге, данная категория признается состоящей из элементарных частей, и придумывается динамика, объясняющая, как эти части удерживаются вместе.
