Единая теория поля: Философский анализ современных проблем физики элементарных частиц и космологии. Опыт синергетнческого осмысления - Минасян Л.А.
ISBN 5-4S4-G0179-X
Скачать (прямая ссылка):
52
Глава 2
Требование локальной калибровочной инвариантности симметрии SU(S) относительно изменений цвета в каждой точке пространства приводит к появлению компенсирующих силовых полей — нолей сильного взаимодействия, кванты которых получили название глюонов от (англ.слова glue — клей. Позже станет понятно, почему выбрано именно такое название). Число глюонов, согласно теории групп, оказывается равным 8, Испускание или поглощение птюона приводит к изменению цвета кварка. Таким образом, если слабое взаимодействие ответственно за изменение аромата кварков, то сильное взаимодействие изменяет цвет кварков. Все адроны представляют собой цветные сннглеты, т. е. комбинация кварков в адронах приводит к обесцвечиванию адронов- Существует два способа образования адронных синглетов из цветных состояний в ??/(3)-симметрии; первый образуется из кварк-антикварковых состояний и соответствует мезонним состояниям; второй синглет — антисимметричная комбинация кварков трех различных цветов, что соответствует барионам. Сама по себе симметрия SU(S) отражает именно тот факт, что адрон обесцвечен, т. с. имеет цветное синглетное состояние, инвариантное относительно вращений в цветном пространстве,
В настоящее время после открытия еще трех кварков общепринятой является шестикварковая модель, предложенная Кобаяши—Маскавой [189].
Таким образом, систематика адронов предполагает существование шести кварков, обладающих цвеговым зарядом, взаимодействующих посредством векторных калибровочных глюопных полей. Поведение кварков — это новая, нетривиальная страница в истории физики. С одной стороны, ничего нетрадиционного в поисках наиэлементарнейшего уровня в иерархии элементарных частиц и в связи с этим с гипотезой кварков нет, но, с другой стороны, существование кварков многими авторами, рассматривается как феноменальное, исключительное явление, ибо кварки — частицы, «склеенные» глюонами внутри адронов и не встречающиеся в свободном состоянии. В квантовой хромодинамике сформулирована гипотеза кон-файамента (от англ. слова confinement — пленение) кварков внутри бесцветных адронов, согласно которой невозможен вылет свободного кварка или ппоона из адрона. На протяжении всего развития физики представление о возможности получения любой часгицы, если она реальна, в свободном состоянии представляло своего рода постулат. В связи с этим на первоначальном этане гипотеза кварков многими известными учеными воспринималась скептически. Достаточно привести хотя бы точку зрения В. Гейэен-берга: «Тот факт, что даже в космическом излучении кварки не были обнаружены, является очень сильным доводом в пользу их несуществования. Это можно было бы считать теперь уже окончательно установленным и мне представляется поэтому крайне трудным придать сколько-нибудь определенный смысл высказыванию ,,протон состоит из трех кварков11, коль скоро ни выражение „состоит из", ни слово ,,кварки" не обладают сами
He пути построения единой теории поля
53
достаточно определенным смыслом» [35, С. 158J. В работах [26; 94] проведен достаточно подробный анализ четырех классов экспериментов, результаты которых интерпретируются в рамках кварковой модели:
1. Данные адронной спектроскопии.
2. Глубот-неупругое рассеяние лепгонов на адронах.
3. Электронно-позитронная аннигиляция.
4. Нуклон-нуклонное взаимодействие.
Этот анализ позволил рассмотреть проблему объективной реальности кварков с привлечением критериев существования объектов физики как коррелятов действительности. Выводы, сделанные автором, свидетельствуют о том, что кварки являются притщипиально наблюдаемыми объектами. Понятие принципиальной наблюдаемости следует отличать от непосредственной, чувственной наблюдаемости. Совершенно ясно» что невозможно оспаривать реальность некоторого объекта, если он непосредственно фиксируется в опыте. Ясно и то, что если бы подобная ситуация имела место в физике кварков, то и не возник бы вопрос о реальности существования кварков. Разработка критерия принципиальной наблюдаемости явилась как раз следствием того, что в современных условиях стала утрачиваться непосредственно наглядная связь между теорией и материальными объектами, описываемыми теориями, и возникла необходимость установления более сложной и вместе с тем строго научной связи между теоретическими конструкциями и измерительными операциями в физике. Так что принципиальная наблюдаемость рассматривается как связующее звено между принципами и формализмом теории, с одной стороны, и процессами экспериментального исследования природы, с другой.
Этот принцип впервые был рассмотрен А. Эйнштейном, который считал возможным рассмотрение некоторой теории как физической лишь в том случае, если она включает в себя <омпирически проверяемые высказываниям Если же какие-то понятия в теории экспериментально не проверяемы (абсолютное тгространство, абсолютное время и т. д,)* то они не имеют физического смысла. М. Берн отмечал по этому поводу; «Руководящим принципом Эйнштейна было следующее положение; то, о чем хотя и можно мыслить и создать понятие, но что по самой своей природе не может быть подвергнуто экспериментальной проверке (например, одновременность событий в местах, отдаленных друг от друга), не имеет никакого физического смысла» [17. С. 335-336]. Дальнейшую разработку принцип наблюдаемости получил в работах В. Гейзенберга, M Борна, П. Дирака, П. Ланжевена, Г. Бонди, В. А, Фока, И. Е. Тамма и многих других в связи с осмыслением достижений теории относительности и квантовой теории. В ряде работ философов и физиков анализируются различные философские вопросы, относящиеся к этому принципу. Общим для всех нсследованкй можно считать понимание принципиальной наблюдаемости
