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):
На пути построения единой теории поля
119
стационарном состоянии или же он эволюционирует. TTo существу, все три планируемые эксперимента должны служить выяснению внутренней структуры вакуума.
Возможные последствия эксперимента на ускорителе LHC по поиску хштсовых бозонов таковы: в простейшем варианте теории предсказывается самая простая структура вакуумного хштсового конденсата, характеризуемая только одним энергетическим параметром. Такая структура имеет только один гип возбуждении, который в эксперименте должен проявляться как электронен гральный хштсовыи бозон rf. Если эксперимент подтвердит существование только одною хигтеового бозона со свойствами, полностью соответствующими предсказаниям стандартной модели, то на повестку дня выдвинутся проблема поколений и проблема выделенного статуса нейтрино. В этом случае с необходимостью должна быть востре-бонана качественно новая информация, лежащая уже за рамками стандартной модели- Как отмечают авторы: «При отсутствии новой экспериментальной информации уделом физиков-теоретиков на ближайшие десятилетия останется лишь проведение все более точных расчетов, а экспериментаторов — все более точных измерений одного и того же набора параметров- Для поиска новых идей нужен экспериментальный выход за пределы стандартной модели» [82, С. 45].
При другом результате эксперимента, подтверждающем более сложный вариант стандартной модели, в котором хиггсовьгй кощіенсат описывается тремя физическими величинами, а в его спектре возбуждений уже
5 бозонов Хиггса — 2 заряженных Я'и 3 нейтральных: Н\ , Н%и ^0,
возникают перспективы для подтверждения концепции суперсимметрии.
В космологии после эксперимента WMAP и на основании множества на* биолательных данных существует практически полная уверенность в суще-^ і знании и темной материи, и темной энергии, однако их физическая приро-і.і ис объяснима в стандартной модели. «Темная энергия» связывается с пред-ставдеїшями о хигтеовом вакууме, а «темная материя» ггредположительно состоит из иейтралино. Поле нейтрально имеет сложную внутреннюю структуру, является суперпозицией нескольких полей. Qiдельные компоненты этой суперпозиции с различной амплитудой вероятности представляют собой суперпартнеров фотона, Z0-бозона и //,",Я?-бозонов. Установить структуру
иейтралино — это задача LHC. Если действительно будет показано, что ней-гралино существует, и если он является стабильной частицей, то сигнал от темной материи должен быть зарегистрирован GLAST. В случае успеха это излучешге будет иметь параметры, согласованные с данными, полученными на LHC Иными словами, мы получили бы доказательство того, что «темная материя» действительно состоит из иейтралино, и это послужило бы весомым доводом в пользу теории суперсимметрии.
120
Глава 2
Что же касается эксперимента SNAP, то он должен способствовать установлению уравнения состояния вакуумной (темной) энергии, установлению закономерностей в эволюции космолоі~нчсской постоянной Л. Проблема сводится к решению вопроса о том, как меняется азотностъ энергии вакуума в ходе эволюции Вселенной? Если Вселенная входит в режим ускорения, т. е. плотность энергии вакуума стремится к const, то это должно привести, в конечном счете, к палкому разрушению структуры Вселенной, к возникновению электронной плазмы. Если же шютность энергии вакуума эватюнионируст к некоторому положительному значению, то расширеіше на оілзедслснном этапе смениться сжатием.
Благодаря эксперименту SNAP буцет получена информация от 6000 Галактик, что, безусловно, максимально минимизирует ошибки зксперимеїгга, но ошибки обработки измерений нейтрализации не подлежат.
Если первый и третий из обозначенных экспериментов в каком-то смысле характеризуют локальные свойства Вселсгпгой, то эксперимент SNAP мог бы приоткрыть для нас тайны как будущего, так и прошлого Вселенной. С методологической точки зрения — это проблемы взаимосвязанные, В работе «Детерминация будущим» Ю. А. Жданов отмечает, что философская и научная мысль на протяжении всей историй цивилизации бьется над этими проблемами, но не в мифологической и фантастической, а в категориальной форме. «Здесь на первый план выступает диалектика действующих и конечных причин, механицизма и телеологии, квантовой неопределенности н детерминизма, дополнительности и полноты в описании объекта, энтропии и информации. С разных сторон, с разных уровней организации материи здесь опять-таки осуществляется подход к центральной проблеме развития мира, становления будущего... Обыденное сознание, конечно, видит, как события прошлого сказываются в современности, а нынешнее положение вещей формирует многие черты будущего. Ho1 видимо, дело обстоит не так просто» [52. С. J 08]. Положение дел в эпоху критических экспериментов таково, что возникает впечатление, что природа не дает нам ответов на поставленные вопросы. Возможно, это фиксапия нашего скромного места во Вселенной, но хотелось бы верить все же, что мы выясним саму <одель» самодвижения мира, и наша роль в этом круговороте окажется более почетной. Тем нс менее, сегодня можно уныло констатировать, что в вопросе о будущем Вселенной мною неопределенного, и связано это с нерешенными проблемами о структуре вакуума. Значимость эксперимента SNAP состоит в том, что его результаты должны очертить контуры и прошлого, и будущего, вырисовать глобальные свойства Вселенной.
