Маргарита Рютова-Кемоклидзе - Квантовый возраст

Такова ситуация для бедных экспериментаторов.

Что касается теоретиков, то у них эти энергии получаются легко, нужны лишь карандаш и бумага, и еще нужно быть хорошим теоретиком. Эйнштейн потратил последние 35 лет своей жизни на поиски единой теории электромагнетизма и гравитации. Бесплодно. Еще Риман мечтал найти связь между «электричеством, гальванизмом, светом и тяготением». Не только мечтал, а находил эту связь и считал, что продвинулся в этом вопросе далеко. Самое поразительное, и мы об этом писали, что Риман не только искал единство этих сил, но еще связывал их с кривизной нашего пространства. Но слишком рано родился Риман. Первый шаг к объединению различных сил природы сделал Максвелл. Во времена Максвелла все явления природы полагалось описывать законами механики. Даже Максвелл с трудом преодолел этот барьер и показал, что электричество и магнетизм присущи самой природе, их нельзя получить из законов механики и что эти два, казалось, независимые свойства природы являются различными проявлениями одного и того же явления — электромагнетизма.

Следующий шаг, как мы знаем, был сделан лишь 120 лет спустя, сегодня, когда создана электрослабая теория.

В одной своей лекции Салам говорил: «Стараясь сейчас показать вам, как менялись представления о фундаментальных силах, я вспоминаю урок своего первого учителя физики, когда в 1935 г. я учился еще в моем родном городе Джангмагхияма в Пакистане. Учитель познакомил нас с тяготением и теорией Ньютона. Потом он рассказал о магнетизме, и так как магниты были доступны даже в Джангмагхияме, он говорил об этой силе как о фундаментальной. Затем он сказал, что есть и еще одна сила, называемая электрической, но ее „можно найти“ только в столице, Лахоре, в 50 милях к востоку, ядерные же силы „есть только в Европе“» [52, с. 177]. Сегодня Салам — один из авторов электрослабого взаимодействия.

Следующий шаг — объединение электрослабого и сильного взаимодействий — одна из самых актуальных проблем фундаментальной физики. Здесь создаются модели, самые разные; многие очень изящны. По этой проблеме проводятся школы и конференции, симпозиумы и семинары. Пожалуй, самое магическое сочетание букв на сегодня, это ТВО — Теория Великого Объединения. ТВО должна включать, конечно, и гравитацию. Но именно с гравитацией связаны самые большие сложности. Полную теорию гравитации, как мы знаем, создал Эйнштейн, осуществив мечту Римана связать силы природы с кривизной нашего пространства. Гениальность теории Эйнштейна заключается в том, что в ней инертная масса вещества отождествляется с гравитационным зарядом , который выражается через кривизну четырехмерного пространства-времени. «Секрет достижения Эйнштейна (по моему мнению, величайшего в истории физики), — писал Абдус Салам, — состоит в том, что он осознал фундаментальное значение заряда в гравитационном взаимодействии. Я хочу подчеркнуть, что, пока мы не поймем природу зарядов в электромагнитных, слабых и сильных взаимодействиях так же глубоко, как это сделал Эйнштейн для тяготения, надежды на успех в окончательной унификации мало» [Там же, с. 194]. И дальше: «Мы хотели бы не только продолжить попытки Эйнштейна, в которых ему не удалось преуспеть, но и включить в эту программу остальные заряды (т. е. заряды слабого и сильного ядерных взаимодействий)» [Там же, с. 196]. Эта фраза наполнена глубоким смыслом.

Попытки Эйнштейна, о которых говорит Садам, — это 35-летний труд величайшего из физиков, направленный на объединение гравитации и электромагнетизма путем «геометризации» взаимодействий.

У Эйнштейна были различные подходы. Одно из направлений было связано с отказом от мероопределения Римана и переходом к более общим, неримановым геометриям. Другое направление, и оно стало главным, было связано с введением пятого измерения в римановой геометрии.

Уже говорилось о пятимерных теориях Калуцы и Клейна, о переписке Эйнштейна и Калуцы, из которой видно, что Эйнштейн восхищался идеей Калуцы, но высказывал определенные сомнения. Эти сомнения привели к тому, что работа Калуцы в течение двух лет не отсылалась в печать, Эйнштейн в нее просто не поверил. Письма Калуцы не сохранились, но из ответов Эйнштейна (пять его писем и открытка с корабля сохранились у сына Калуцы) видно, что в дискуссии с Эйнштейном Калуца ничего не менял в своей теории, а лишь убеждал Эйнштейна в правильности своего подхода, и Эйнштейн понял. В 1926 г. появилась работа О. Клейна, в которой, используя идею квантового подхода, он развивает теорию Калуцы.