Всё, что движется. Прогулки по беспокойной Вселенной от космических орбит до квантовых полей - [246]

, но чрезвычайно универсальное: зарядом по отношению к нему обладают все фермионы. В моих игорных терминах карты

и

«совсем козыри», потому что способны «контактировать» с каждой картой из колоды F. Однако это довольно специфические козыри: испускание или поглощение W^± бозонов всегда происходит с изменением не только заряда, но и типа участвующего фермиона, т. е. с изменением значения карты: например, d-кварк

испустив W^–-бозон, превращается в u-кварк

. Собственно говоря, все приведенные выше примеры превращений кварков происходят в действительности в два этапа (которые крайне быстро сменяют один другой): сначала кварки превращаются по схемам типа

(где можно по-разному распределять масти), после чего

распадаются одним из (многих) возможных способов.

• Глюоны (g) переносят сильное взаимодействие между кварками. Они испускаются и поглощаются кварками, причем процесс устроен опять интереснее, чем в случае электромагнитного взаимодействия и фотонов. Переходя от кварка к кварку, глюоны переносят между ними цветовой заряд; цветовые заряды кварков при этом меняются. Цветовой заряд, как и электрический, сохраняется, и из-за этого каждый глюон переносит что-то вроде разности двух зарядов. Например, кварк с зеленым зарядом может испустить глюон и приобрести красный заряд; глюон должен тогда унести с собой зеленый-антикрасный заряд. Встретив красный кварк и поглотившись им, такой глюон превратит этот кварк в зеленый. Встретив же антизеленый антикварк, такой глюон превратит его в антикрасный[316]. Довольно ключевое свойство глюонов состоит в том, что они не только осуществляют обмен цветами между кварками, но и сами взаимодействуют друг с другом: по три или даже по четыре за один раз. Один глюон может разделиться на два или на три, два или три могут слиться в один, и два могут превратиться в два других; все это происходит с сохранением цветового заряда.

Наши представления о кварках и глюонах позволяют дать превосходное описание всего, что с ними происходит, когда кварки весьма близки друг к другу, но мы плохо понимаем, как распространить это описание на случаи, когда расстояние между кварками увеличивается – например, если один из кварков подвергается воздействию, выдергивающему его из протона. В наблюдениях, однако, твердо установлено, что свободные кварки в природе не встречаются; не встречаются вообще никакие образования из кварков, которые несли бы ненулевой цветовой заряд. Это свойство получило название конфайнмент (пленение) кварков.

В колоде бозонов B осталась одна карта, которая на рис. В.4 лежит рубашкой вверх. Перевернув ее, видим что-то вроде джокера:

Это бозон Хиггса (и предмет для отдельной истории).

Литература [317]

[1] Александров Е. Б., Александров П. А., Запасский В. С., Корчуганов В. Н., Стирин А. И. Эксперименты по прямой демонстрации независимости скорости света от скорости движения источника (демонстрация справедливости второго постулата специальной теории относительности Эйнштейна) // УФН. 2011. Вып. 12. Т. 181. С. 1345–1351.

[2] Белецкий В. В. Очерки о движении космических тел. 2-е изд. – M.: Наука, 1977.

[3] Брайсон Б. Краткая история почти всего на свете. – M.: Гелеос, 2007. 2-е изд. – M.: АСТ, 2018. – Сер.: Элементы.

[4] Вайнберг С. Гравитация и космология. – М.: Мир, 1975.

[5] Вигнер Е. Непостижимая эффективность математики в естественных науках // УФН. 1968. Вып. 3. Т. 94. С. 535–546.

[6] Вигнер Е. Этюды о симметрии. – M.: Мир, 1971.

[7] Габсер С., Преториус Ф. Маленькая книга о черных дырах. – СПб.: Питер, 2019.

[8] Галилей Галилео. Пробирных дел мастер/Пер. Ю. А. Данилова. – М.: Наука, 1987.

[9] Гарднер М. Теория относительности для миллионов. – M.: Атомиздат, 1967.

[10] Гейзенберг В. Часть и целое/Пер. с нем. В. В. Бибихина // Гейзенберг В. Физика и философия. Часть и целое. – M.: Наука, 1989.

[11] Дирак П. А. М. Принципы квантовой механики/Пер. 4-го изд. – М.: Наука, 1979.

[12] Дирак П. А. М. Воспоминания о необычайной эпохе. – M.: Наука, 1990.

[13] Дмитриев И. С. Упрямый Галилей. – M.: Новое литературное обозрение, 2015.

[14] Кирсанов В. С. Научная революция XVII века. – M.: Наука, 1987.

[15] Конвей Дж. Х., Смит Д. А. О кватернионах и октавах, об их геометрии, арифметике и симметриях. – M.: МЦНМО, 2009.

[16] Кумар М. Квант. Эйнштейн, Бор и великий спор о природе реальности. – M.: АСТ; Corpus, 2013. – Сер.: Элементы.

[17] Левантовский В. И. Механика космического полета в элементарном изложении. 3-е изд. – M.: Наука, 1980.

[18] Мизнер Ч., Торн К., Уилер Дж. Гравитация: в 3 т. – M.: Мир, 1977.

[19] Норт Дж. Космос. Иллюстрированная история астрономии и космологии. – M.: Новое литературное обозрение, 2020.

[20] Попов С. Вселенная. Краткий путеводитель по пространству и времени: от Солнечной системы до самых далеких галактик и от Большого взрыва до будущего Вселенной. – M.: Альпина нон-фикшн, 2018.

[21] Попов С. Сверхсветовое разбегание галактик и горизонты Вселенной: путаница в тонкостях. http://www.astronet.ru/db/msg/1194830

[22] Пономарев Л. И. Под знаком кванта. 4-е изд. – M.: Физматлит, 2012.

[23] Ровелли К. Срок времени. – M.: АСТ, 2020.