Лоуренс Краусс - Таємниці походження всесвіту

До цього, 1947 року, Маршак був першим, хто висловив думку, що в ході експериментів Сесіла Пауелла було відкрито два різні мезони, причому один був частинкою, що її передбачив Юкава, а другий – тим, що нині зветься мюоном. Також Маршак започаткував Рочестерську конференцію і, можливо, вважав, що, якщо дозволить виступати на ній своєму учневі, це сприймуть як фаворитизм. Крім того, оскільки ідея Сударшана вимагала хибності принаймні частини експериментальних даних, Маршак, можливо, вирішив, що презентувати її на цьому засіданні зарано.

Того літа Маршак працював у «RAND Corporation» у Лос-Анджелесі й запросив Сударшана та ще одного студента приєднатися до нього. Двоє найвизначніших на той час фізиків-теоретиків у галузі елементарних частинок, Фейнман і Маррі Гелл-Манн, працювали в Калтеху, і обома оволоділа одержимість розгадати таємницю форми слабкої взаємодії.

Фейнман упустив відкриття порушення парності, не довівши власної лінії роздумів до логічного завершення, проте відтоді зрозумів, що його робота над квантовою електродинамікою може пролити світло на слабку взаємодію. Він відчайдушно жадав це зробити, оскільки вважав свою роботу над КЕД усього-на-всього невеличким технічним чаклунством, значно менш благородним за відшукування форми закону, що керує ще одним різновидом фундаментальних взаємодій у природі. Проте форма слабкої взаємодії, яку Фейнман запропонував, на перший погляд також суперечила тогочасним експериментальним даним.

Упродовж 1950-х років Гелл-Манн став автором багатьох найважливіших та найдовговічніших із тогочасних ідей у фізиці елементарних частинок. Він був одним із двох фізиків, які висловили думку, що протони й нейтрони складаються з більш фундаментальних частинок, які він назвав кварками. Гелл-Манн мав свої причини розмірковувати над парністю та слабкою взаємодією. Значній частині свого успіху він завдячував зосередженню на нових математичних симетріях у природі, і з-поміж іншого вчений використав ці ідеї для створення нової можливої форми слабкої взаємодії, проте знов-таки його ідея суперечила даним експериментів.

Під час перебування в Лос-Анджелесі Маршак улаштував обід Сударшана з Гелл-Манном для обговорення їхніх ідей. Вони також зустрілися з видатним експериментатором Феліксом Боемом, чиї експерименти, за його словами, уже узгоджувалися з їхніми ідеями. Від Гелл-Манна Сударшан та Маршак дізналися, що його ідеї узгоджувалися з пропозицією Сударшана, проте в найкращому випадку Гелл-Манн планував включити згадку про це лише в один з абзаців довгої оглядової статті на тему слабкої взаємодії.

Тим часом Маршак і Сударшан готували статтю, присвячену їхній ідеї, і Маршак вирішив приберегти її для презентації на міжнародній конференції в Італії восени. Дізнавшись від Боема про нові експериментальні дані, Фейнман у досить-таки сильному збудженні вирішив, що його ідеї правильні, і почав писати свою статтю на цю тему. Гелл-Манн, який мав украй змагальну вдачу, вирішив, що, якщо Фейнман пише статтю, він має написати свою. Урешті-решт керівник їхнього факультету переконав їх, що вони мають писати статтю разом, і це вони й зробили, і ця їхня стаття стала знаменитою. Хоча в ній Фейнман і Гелл-Манн віддавали належне Сударшану й Маршаку за дискусії, у збірнику тез конференції стаття останніх була розташована ближче до кінця й не могла конкурувати за увагу спільноти.

Пізніше, 1963 року, Фейнман, який намагався бути щедрим з ідеями, публічно заявив: «Цю… теорію відкрили Сударшан і Маршак, а опублікували її Фейнман і Гелл-Манн…» Проте це було наче мертвому припарка. Навіть на піку слави Сударшану було б складно змагатися за популярність із Фейнманом та Гелл-Манном, тож йому довелося впродовж багатьох років жити з усвідомленням, що універсальна форма слабкої взаємодії, яку відкрили двоє з героїв світової фізики, уперше й значно більш упевнено була запропонована саме ним.

Теорія Сударшана, чудово роз’яснена в статті Фейнмана й Гелл-Манна, стала відома під назвою V-A-теорії слабкої взаємодії. Причина вибору такої назви вимагає довгих пояснень і стане зрозумілішою в наступних розділах, проте фундаментальна ідея проста, хоч і звучить одночасно сміховинно й безглуздо: струми в теорії Фермі мають бути «ліворукими».

Щоб зрозуміти цю термінологію, пригадаймо, що у квантовій механіці елементарні частинки на кшталт електронів, протонів та нейтрино мають обертальний кутовий момент – поводяться, наче вони обертаються, хоча з точки зору класичної фізики точкову частинку без протяжності не можна зобразити такою, що обертається. Тепер розглянемо напрямок їх руху та на мить зробимо вигляд, що частинка схожа на дзиґу, яка обертається довкола своєї осі. Простягніть праву руку й виставте великого пальця в напрямку руху частинки. Тоді зігніть решту пальців. Якщо вони згинаються в тому ж напрямку (проти годинникової стрілки), у якому частинка/дзиґа обертається стосовно напрямку руху, то частинку називають праворукою. Якщо ви простягнете ліву руку й зробите те саме, ліворука частинка обертатиметься за годинниковою стрілкою, що збігатиметься з напрямком згину пальців на вашій лівій руці: