Очарование физики - Глэшоу Ш.Л.
ISBN 5-93972-151-6
Скачать (прямая ссылка):
Слабый ток, который мы с Бьеркеном ввели в 1964 году, был именно током GIM. Связанный с ним нейтральный ток, как мы заметили, сохранял странность. Если бы мы ввели эти токи в раннюю теорию электрослабых взаимодействий, то мы уже тогда решили бы проблему изменяющих странность нейтральных токов. Но мы этого не сделали. Судя по всему, я подзабыл свои ранние идеи об электрослабом синтезе. Проблема, которая была явно поставлена в 1961 году, в принципе, получила решение в 1964. Никто, и я тем более, не знал об этом. Наверное, все мы находились под гипнозом химеры релятивистской SU(6), которая возникла примерно тогда же, чтобы затуманить разум теоретиков.
Пять лет спустя мы с Джоном Илиопулосом и Лучано Майани вернулись к вопросу нейтральных токов, изменяющих странность [26]. Кажется невероятным, что эту проблему игнорировали в течение столь длительного времени. Мы доказали, что возникновения ненаблюдаемых эффектов (большая разница массы К1К2', распады наподобие К —> -кvv и т. п.) следует ожидать в любой из известных моделей слабого взаимодействия: четырех-фермионных связях; моделях заряженных векторных мезонов или калибровочной теории электрослабых взаимодействий. Мы работали, используя обрезание (по импульсу), поскольку в то время перенормированной теории не было. Мы показали, каким образом гипотетическое существование четвертого кварка аннулирует нежелательные эффекты. После томительного ожидания, длившегося целых десять лет, проблема правил выбора нейтрального тока наконец-то была решена. Конечно, далеко не все поверили в предсказанное существование очарованных адронов.
Эта работа проводилась в течение трех полных лет после эпохальной работы Вайнберга и Салама и была представлена на семинарах в Гарварде и в МТИ. Ни я, ни мои коллеги, ни Вайнберг не почувствовали связи между двумя попытками. Мы в своей статье не ссылались на работу Вайнберга и Салама, да нас никто об этом и не просил.
Связь стала очевидной лишь год спустя. Благодаря работе т'Хооф-та, Велтмана, Ли и Зинн-Жюстена, стало ясно, что анзатц Вайнберга-Салама в действительности является перенормируемой теорией. С ис- В направлении единой теории: нити в гобелене
235
пользованием GIM ее без труда распространили с лептонной модели на теорию слабых взаимодействий. Теперь мяч попал в руки экспериментаторов. Через несколько лет были открыты очарованные адроны и нейтральные токи, причем и те, и другие обладали в точности предсказанными свойствами.
От ускорителей к шахтам
Пионы и странные частицы были открыты в ходе пассивных экспериментов, которые задействовали естественный поток космических лучей. Однако за три последних десятилетия большая часть открытий в физике частиц была сделана активным образом, с искусственной помощью ускорителей частиц. Пассивное экспериментирование переживает времена застоя из-за отсутствия финансирования и интереса. Однако последние достижения в теоретической физике частиц и в астрофизике вполне могут означать неминуемое повторное рождение пассивного экспериментирования. Средоточие практически всех усилий физики высоких энергий в небольшом количестве главных ускорительных лабораторий, возможно, уже осталось в прошлом.
Я не хочу сказать, что большие ускорители вымирают; они непременно останутся необходимым, но не исключительным инструментом физики высоких энергий. Не забывайте, что существование Z0 при ~ 100 ГэВ — важное, но, в сущности, непроверяемое предсказание теории электрослабых взаимодействий. Несомненно, на ускорителях еще будут сделаны важные открытия, которые не всегда заранее смогут предсказать теоретики, поэтому непременно следует построить новые машины типа LEP и ISABELLE.
Рассмотрим достижения электрослабого синтеза и тот факт, что единственная правдоподобная теория сильных взаимодействий также является калибровочной теорией. Мы должны верить в конечный синтез сильных, слабых и электромагнитных взаимодействий. Уже было показано, каким образом сильные и электрослабые калибровочные группы можно поместить в большую, но простую калибровочную группу [27]. Великое объединение — быть может, в соответствии с оригинальной StZ(S)-Teopnefl, созданной Джорджи и мной, — должно быть, в сущности, правильным. Это значит, что протон, а в действительности и вся ядерная материя, должны быть внутренне стабильны. Сейчас проводятся чувствительные поиски распада протона. Если время жизни протона короче IO32 лет, на что указывают теоретические оценки, ждать его распада осталось недолго.
Как только этот эффект будет обнаружен (а я уверен, что так и будет), нужно будет провести дальнейшие эксперименты, чтобы устано- 236
В направлении единой теории: нити в гобелене
вить точные способы распада нуклонов. Необходимо установить правила отбора, углы смешивания и пространственно-временную структуру нового класса эффективных четырехфермионных связей. Героические дни открытия природы бета-распада наступят вновь.
Первое поколение экспериментов по распаду протона не требует больших затрат, но вряд ли столь же дешевыми окажутся и следующие поколения. Активные и пассивные эксперименты будут претендовать на получение одних и тех же постоянно сокращающихся ресурсов.
