Этот правый, левый мир - [72]
Знаменитый опыт Майкельсона — Морли (1887 год) установил, что скорость света постоянна, как бы ни двигались источник света и наблюдатель. Это был исторический эксперимент, проложивший дорогу теории относительности Эйнштейна. Эксперимент госпожи By может по праву считаться столь же важным в развитии физики.
Оба эти опыта произвели неожиданное «потрясение основ». Действительно, все ожидали, что Альберт Майкельсон и Эдвард Морли зарегистрируют движение Земли по отношению к неподвижному «эфиру». Отрицательный результат был поразительным. Все ожидали, что госпожа By установит право-левую симметрию бета-распада. Природа приготовила новый сюрприз! Уже то, что некоторые частицы несимметричны, было удивительным; еще более удивительно то, что эта асимметрия проявляется лишь в слабых взаимодействиях. Физики были шокированы в еще большей степени, чем в свое время Мах, обнаруживший асимметрию в опыте с магнитной стрелкой и проводником.
«Теперь, после первого удара, — писал Паули Вайскопфу 27 января, вскоре после получения ошеломляющего известия, — я стал приходить в себя. Да, это было очень драматично. Двадцать первого числа в понедельник, в восемь часов вечера, я должен был читать лекцию по теории нейтрино. В пять часов я получил три статьи с описанием экспериментальных работ (сообщения о первых трех проверках сохранения четности)... Я потрясен не столько тем, что Бог оказался левшой, — сколько тем, что, выражаясь сильнее, он действует симметричным образом. Фактически теперь все упирается в один вопрос: почему сильные взаимодействия симметричны относительно правого и левого?»
Индийский физик Абдус Салам (из статьи которого «Элементарные частицы», появившейся в апреле 1956 года, взяты отрывки письма Паули) так объяснял одному своему другу, получившему гуманитарное образование, почему несохранение четности приводит физиков в такое возбуждение: «Я спросил его, упоминались ли когда-нибудь в литературе одноглазые гиганты. Он тут же ответил, что да, и привел целый перечень их. Но все эти гиганты имели свой единственный глаз посреди лба. Так вот потрясшее нас открытие состоит в том, что пространство в слабых взаимодействиях подобно гиганту, у которого единственный глаз расположен слева!»
В мае 1962 года в статье «Проблема четности», опубликованной журналом «Нью-Йоркер», физик Джереми Бернстейн сообщил интересные исторические подробности падения закона сохранения четности. Оказывается, еще в 1928 году три физика из Нью-йоркского университета обнаружили несохранение четности при распаде радиоактивного изотопа радия! Эксперимент был повторен с улучшенной аппаратурой в 1930 году. Эффект проявлялся «не только в каждом цикле измерений, — сообщал экспериментатор, — но и почти в каждом отдельном измерении». Но, как отмечает Бернстейн, в то время не было теоретической схемы интерпретации этих результатов, и они были вскоре забыты. Вокруг таких сообщений как бы образуется пустота. «Потребовалось почти тридцать лет интенсивных исследований во всех областях теоретической и экспериментальной физики — и наконец должна была появиться работа Ли и Яна, чтобы физики осознали смысл результатов, полученных в этих ранних экспериментах».
В 1957 году за свои работы Ли и Ян получили Нобелевскую премию. Ли тогда было 30 лет, Яну — 34. Присуждение Нобелевской премии этим ученым не было ни для кого неожиданным. 1957 год был для физики элементарных частиц годом, полным волнующих событий, и Ли и Ян были в самой их гуще.
Следует отметить, что ниспровержение четности, как и многие другие «революции» в физике, произошло в результате появления довольно абстрактной теоретической, даже математической работы. Ни один из трех экспериментов по проверке сохранения четности так и не был бы поставлен, если бы Ли и Ян не указали экспериментаторам, что именно нужно делать. Ли никогда не работал в экспериментальной лаборатории; Ян некоторое время работал в лаборатории Чикагского университета под руководством великого итальянского физика Энрико Ферми, но больших успехов в экспериментальной работе не достиг. Его коллеги даже сочинили про него небольшой стишок, который приводит Бернстейн:
Там, где трудится наш Ян,
Вечно взрыв или изъян.
Взрывы в лабораторном исследовании стали теперь привычным делом: от взрывающихся проволочек до взрыва водородной бомбы. Но поистине «Великие Взрывы» (Big Bangs) происходят в головах теоретиков, когда они пытаются воссоздать единую картину на основе отрывочной экспериментальной информации.
На Востоке существует знаменитая религиозная эмблема — круг, асимметрично разделенный, как показано на рис. 62. Темные и светлые участки его называются Йинь и Янь. Йинь и Янь — это символ всех противоположностей жизни: добра и зла, красоты и безобразия, правды и лжи, мужчины и женщины, дня и ночи, луны и солнца, небес и земли, наслаждения и страданий, четного и нечетного, левого и правого, положительного и отрицательного — перечень бесконечен.
На нашем рисунке эмблема выдержана в черно-белом цвете, но на цветных рисунках Янь изображается не белым, а красным. Маленькие кружки противоположного цвета, нанесенные на оба участка, символизируют ту мысль, что даже в самом полюсе любого данного качества имеются элементы другого качества, ему противоположного. Каждое доброе дело содержит крупицу зла, в каждом злодействе есть что-то добропорядочное; любое уродливое явление хоть чем-нибудь да привлекательно, и любое в целом красивое явление или существо может чем-то отталкивать. Ученым эти кружки на эмблеме напоминают о том, что любая правильная теория содержит ошибочные элементы. «Ничто не совершенно, — говорит Философ в „Кувшине золота“ Джеймса Стефанса. — Во всем трещинки, изъяны».
