Юрий Чирков - Охота за кварками

Итак, матрешка. Разнимаешь ее — внутри оказывается точное подобие, только поменьше ростом, а там еще более маленькая куколка…

Игра в матрешки — занятие крайне поучительное, но здесь, увы, всегда имеется последняя куколка. А в природе? Вот тут все уже не столь очевидно.

Для философа итог упражнений с матрешками не очень приятен. Конечный вывод горек и неутешителен: мир вроде бы оказывается непознаваемым.

В самом деле, свойства первоматерии (последняя из «матрешек») должны быть ей предписаны. По определению, бессмысленно обсуждать здесь вопросы «отчего и почему». Tут начинается область иррационального, божественного.

«Мне представляется, — писал И. Ньютон (в последние годы он, как известно, занимался богословием, но точный ум быстро привел его к противоречию с догматами церкви, известно, что перед смертью И. Ньютон отказался о; причастия), — что бог с самого начала сотворил вещество в виде твердых, непроницаемых, подвижных частиц и что этим частицам он придал такие размеры, и такую форму, и такие другие свойства, и создал их в таких относительных количествах, как ему нужно было для этой цели, для которой он их сотворил…»

Кроме того, конечность числа «матрешек» в природе ведет к исчерпанию всех свойств мира. Как же тогда быть с провозглашенной диалектическим материализмом бесконечностью процесса познания?

Но не приносит удовлетворения и бесконечная череда матрешек. Ведь с формально математической точки зрения здесь отношение объема познанного к объему еще не разведанного всегда будет равно нулю! Мир оказывается принципиально непознаваемым.

Таким образом, логика философии матрешек завела нас в тупик. Трудно вообразить, что материя делима снова и снова и так до бесконечности. Еще труднее свыкнуться с другой крайностью — делимость вещества на каком-то этапе с необходимостью должна прерваться.

Пока философы спорили, физики работали — дробили материю на все более мелкие части. Вещество — на молекулы, молекулы — на атомы, атомы — на ядра и электроны, ядра — на протоны, нейтроны и другие элементарные частицы, которых набралось уже столько, что их стало даже трудно перечислить. Поэтому большую часть их собрали в груду и повесили на ней табличку: «Адроны».

И адроны стали дробить: сейчас физики усиленно пытаются разложить их на еще более элементарные кварки.

Правда, никто пока не может сказать, существуют ли кварки на самом деле, но ученым очень хочется, чтобы они существовали. И хотя ныне кварки единодушно признаются «истинными» кирпичиками, из которых сложено мироздание, но можно не сомневаться: если их когданибудь «поймают», то тут же попытаются разложить на…

Казалось бы, философия матрешек торжествует, веренице куколок не видно конца. Однако это лишь самое первое и, добавим, обманчивое впечатление. На деле же процесс дальнейшего «кваркования» движется со скрипом, буксует и вязнет. Природа вовсе не похожа на луковицу, составленную из однообразно повторяющихся оболочек.

Бесконечная шеренга выстроенных в ряд матрешек — эта картина соответствует тому, что немецкий философ Г. Гегель (1770–1831) некогда назвал «дурной бесконечностью»: тут в каждой следующей кукле содержится другая, отличающаяся от предыдущей лишь размерами.

Так вот, в природе этого нет. В ней «дурная бесконечность» словно бы подправлена, искажена.

Сходя вниз по ступенькам микромира, мы встречаемся с такой характерной ситуацией: в области, на два-три порядка (в 100-1000 раз) меньшей, перед нами раскрывается, как правило, новый мир физических объектов и новых, до сих пор неизвестных нам закономерностей. Да, по размерам вроде бы новая матрешка. Но приглядитесь внимательней: узор росписи, форма, цвета — все стало совсем иным!

В областях с размерами 10 -5-10 -7сантиметра исследователи проникли в мир кристаллов, атомов — возникла кинетическая теория материи.

Затем, перешагнув еще один-два порядка, человек открыл для себя царство атомных явлений, управляемых квантовой теорией. (Мы помним: эта девица со странностями, капризами!)

На расстояниях 10 -11сантиметра ученых вновь подстерегает неожиданность: при этих энергиях стало возможным рождение светом электронно-позитронных пар, энергия на глазах превращалась в вещество! Эти явления уже описываются релятивистской квантовой теорией.

В пределах 10 -12сантиметра (характерный размер ядер) возникла физика атомного ядра А с расстояний 10 -13-10 -14сантиметра началась физика адронов — раскрылся мир так называемых «странных частиц».