Охота за кварками - [43]
В судьбе теоретика всякое бывает! Но именно Д. Киржниц первым высказал оригинальную мысль о том, что физический вакуум может проявлять свойства сверхпроводимости. Вместе с А. Линде (1972) он показал, что система уравнений, описывающих сверхпроводимость в металле, практически неотличима от системы уравнений, характеризующих вакуум. Что при определенных обстоятельствах вакуум может резко изменять свои свойства, испытывать фазовые переходы. За это позднее исследователи и были удостоены Ломоносовской премии.
Сверхпроводимость, это необычное свойство проводника вовсе не оказывать сопротивления электрическому току, — явление уникальное. Однако вакуум тут выказывает еще более поразительные качества: он, оказывается, изолятор для токов электромагнитных и сверхпроводник для токов слабого взаимодействия. Так сказать, един в двух лицах!
Сверхпроводимость характеризуется критической температурой. Выше этой точки сверхпроводимость исчезает, внутреннее состояние проводника перестает быть упорядоченным (в вакууме, как оказалось, виртуальные частицы тоже отнюдь не находятся в состоянии хаоса). Так вот, для металлов критическая температура не превышает что-то около 25 градусов выше абсолютного нуля (шкала Кельвина). А в вакууме — он и тут ставит рекорд критическая температура, как показали расчеты, равна 10>16 градусов!
Где же найти подобные чудовищные и даже еще более высокие температуры? Где? Их имела Вселенная сразу же после «первовзрыва», когда физический вакуум не был сверхпроводником, а обладал совсем другими свойствами. И это обстоятельство проливает свет не только на ход формирования Вселенной, но и на историю элементарных частиц. Попробуем это объяснить.
Результат деятельности трех из четырех основных сил природы — сильных, слабых и электромагнитных — можно наблюдать совокупно в любом акте радиоактивного распада атомов.
Tут сильное (ядерное) взаимодействие обусловливает «слипание» протонов и нейтронов, покидающих разваливающийся атом в виде ядер атомов гелия а-частиц.
Слабое взаимодействие побуждает нейтрон ядра к распаду: так возникают электроны — р-частицы. А электромагнетизм проявляет себя в испускании квантов света — у-лучей.
Прежде все эти фундаментальные силы казались ученым совершенно независимыми. Однако теперь теория «Великого объединения» сделала эти различия иллюзорными, мнимыми. В момент Большого Взрыва, при сверхвысоких температурах, различия сил не существовало, их разделение произошло позже.
К моменту времени 10>-35 секунды после Большого Взрыва вследствие расширения температура вещества понизилась до 10>16 градусов. И вот тут произошло первое разделение сил: сильные взаимодействия отделились от электрослабых. Что и привело к выделению отдельно кварков и лептонов.
Это был скачок в эволюции Вселенной, сопровождавшийся фазовым переходом. Высвободившаяся при этом из вакуума гигантская энергия (перекачка энергии из вакуума в вещество) перешла в кинетическую энергию пузырьков повой фазы, подобно тому как это происходит при бурном вскипании сильно перегретой жидкости.
Вселенная тогда буквально клокотала, как кипящий на плите чайник!
И этот фазовый переход не был в истории Вселенной единственным. Позднее, ко времени 10>-10 секунды после «пуска», произошел новый фазовый переход: здесь уже электрослабое взаимодействие «раскололось» на слабые ядерные силы и силы электромагнитные. В результате все окружающие нас частицы, кроме фотонов и нейтрино, приобрели собственную массу…
Так творился наш мир.
Работы советских физиков-теоретиков открыли совершенно новую страницу в изучении Вселенной. Стали понятны причины и истоки гармонии Вселешюп. Никакой господь-бог не подгонял, не шлифовал, не прилаживал мировые константы. Они так топко согласованы, увязаны друг с другом потому, что имеют общие корни и совместную историю. «Расслоение» сил, формирование спектраэлементарных частиц, возникновение химических элементов — все это жестко и в то же время непринужденно запрограммировано в длительной эволюции Вселешк/й.
Содержание двух последних глав свидетельствует, что существует глубокая взаимосвязь между современной космологией и астрофизикой и новейшей фшпкой элементарных частиц. Космология и астрофп мша устанавливают определенные ограничения на число и свойства элементарных частиц, а экспериментально подтвержденные положения физики элементарных частиц позволяют находить новые пути для решения космологических проблем, связанных прежде всего с происхождением вещества во Вселенной.
Вообще чем дальше развивается естествознание, том все более очевидным становится зыбкость и условность границ (не тут ли главный порок сверхспециализации?) отдельных научных разделов. Космос соединяется с микромиром, Вселенная кипит, словно чайник, — эти и им подобные примеры наглядно иллюстрируют единство наук.
7
Странности странного мира
Отыскивание законов физики — это вроде детской игры в кубики, из которых нужно собрать целую картинку. У нас огромное множество кубиков, и с каждым днем их становится все больше. Многие валяются в стороне и как будто бы не подходят к остальным. Откуда мы знаем, что все они из одного набора? Откуда мы знаем, что вместе они должны составить цельную картинку? Полной уверенности нет, и это нас несколько беспокоит. Но то, что у многих кубиков есть нечто общее, вселяет надежду. На всех нарисовано голубое небо, все сделаны из дерева одного сорта…
За время существования нашей цивилизации много раз происходила смена традиционных источников энергии на новые, более совершенные. И не потому, что старый источник был исчерпан. Солнце светило и обогревало человека всегда: и тем не менее однажды люди приручили огонь, начали жечь древесину. Затем древесина уступила место каменному углю. Запасы древесины казались безграничными, но паровые машины требовали более калорийного «корма». Но и это был лишь этап. Уголь вскоре уступает свое лидерство на энергетическом рынке нефти.
Смеясь над историями про инопланетян, мы порой невольно забываем, что человек – тот еще пришелец. Появившийся на Земле словно бы из ниоткуда, он за долгие века своего существования обогнал себе подобных, достигнув… чего? Успеха? Или краха? Создав искусственный интеллект и претворив в жизнь самые смелые машинные проекты, человек и не заметил, как превратился в настоящего раба пультов, кнопок и механизмов. Так куда заведет нас эта опасная, извилистая и полная загадок тропа? Комментарий Редакции: Нам приоткрыта чарующая завеса поразительной тайны: так откуда же, все-таки, взялся человек? Вопрос – уже близкий к риторическому и, скорее всего, вечный.
«Что такое на тех отдаленных светилах? Имеются ли достаточные основания предполагать, что и другие миры населены подобно нашему, и если жизнь есть на тех небесных землях, как на нашей подлунной, то похожа ли она на нашу жизнь? Одним словом, обитаемы ли другие миры, и, если обитаемы, жители их похожи ли на нас?».
Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал.
Взыскание Святого Грааля, — именно так, красиво и архаично, называют неповторимое явление средневековой духовной культуры Европы, породившее шедевры рыцарских романов и поэм о многовековых поисках чудесной лучезарной чаши, в которую, по преданию, ангелы собрали кровь, истекшую из ран Христа во время крестных мук на Голгофе. В некоторых преданиях Грааль — это ниспавший с неба волшебный камень… Рыцари Грааля ещё в старых текстах именуются храмовниками, тамплиерами. История этого католического ордена, основанного во времена Крестовых походов и уничтоженного в начале XIV века, овеяна легендами.
В книге кандидата биологических наук Г. Свиридонова рассказывается о рациональном и эффективном использовании природных богатств на благо человека, об их охране и воспроизводстве. Издание рассчитано на массового читателя.
В занимательной и доступной форме автор вводит читателя в удивительный мир микробиологии. Вы узнаете об истории открытия микроорганизмов и их жизнедеятельности. О том, что известно современной науке о морфологии, методах обнаружения, культивирования и хранения микробов, об их роли в поддержании жизни на нашей планете. О перспективах разработок новых технологий, применение которых может сыграть важную роль в решении многих глобальных проблем, стоящих перед человечеством.Книга предназначена широкому кругу читателей, всем, кто интересуется вопросами современной микробиологии и биотехнологии.
Книга посвящена чрезвычайно увлекательному предмету, который, к сожалению, с недавних пор исключен из школьной программы, – астрономии. Читатель получит представление о природе Вселенной, о звездных и планетных системах, о ледяных карликах и огненных гигантах, о туманностях, звездной пыли и других удивительных объектах, узнает множество интереснейших фактов и, возможно, научится мыслить космическими масштабами. Книга адресована всем, кто любит ясной ночью разглядывать звездное небо.
В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.
Акимушкин Игорь Иванович (1929-1993)Ученый, популяризатор биологии. Автор более 60 научно-художественных и детских книг.Родился в Москве в семье инженера. Окончил биолого-почвенный факультет МГУ (1952). Печатается с 1956.Автор научно-популярных книг о жизни животных (главным образом малоизученных): «Следы невиданных зверей», «Тропою легенд», «Приматы моря», «Трагедия диких животных» и др.Его первые книги для детей появились в 1961 г.: «Следы невиданных зверей» и «Тропою легенд: Рассказы о единорогах и василисках».Для малышей Игорь Иванович написал целый ряд книжек, используя приемы, которые характерны для сказок и путешествий.
В первой книге «Мир животных» (автор задумал написать пять таких книг) рассказывается о семи отрядах класса млекопитающих: о клоачных, куда помещают ехидн и утконосов; об австралийских и южноамериканских сумчатых; насекомоядных, к которым относятся тенреки, щелезубы и всем известные кроты и землеройки; о шерстокрылах; хищных; непарнокопытных, сюда относятся лошадиные, тапиры и носороги, и, наконец, о парнокопытных: оленях, антилопах, быках, козлах и баранах.Второй выпуск посвящен остальным двенадцати отрядам класса млекопитающих: рукокрылым (летучие мыши и крыланы); приматам (полуобезьяны, обезьяны и человек), неполнозубым (ленивцы, муравьеды, броненосцы), панголинам (ящеры), зайцеобразным (пищухи, зайцы, кролики), грызунам, китообразным, ластоногим, трубкозубым, даманам, сиренам и хоботным.Третья книга рассказывает о птицах.
Если бы одна книга смогла вместить все о человеке, наверное, отпала бы нужда в книгах. Прочитав эту, вы узнаете новое о глубинных пружинах настроений и чувств; о веществах, взрывающих и лечащих психику; о скрытых резервах памяти; о гипнозе и тайных шифрах сновидений; о поисках и надеждах исследователей и врачей; кое-что о йогах и о том, что может сделать со своей психикой человек, если сам ею не слишком доволен.