Андрей Скляров - Основы физики духа

Вывод о единстве материального мира привел физиков к идее о том, что должен существовать некий объединяющий принцип всех свойств материи.

«Суть его должна состоять в описании небольшого числа фундаментальных свойств симметрии природы, эмпирически найденных несколько десятилетий назад, и, помимо свойств симметрии, этот закон должен заключать в себе принцип причинности, интерпретированный в смысле теории относительности» (В.Гейзенберг, «Шаги за горизонт»).

На языке физиков-теоретиков объединяющий принцип выражается наличием единого поля, из свойств которого можно было бы получить все свойства материального мира.

«Идеалом Эйнштейна была теория некоего единого поля, из которой как частный случай можно было бы вывести уравнения для всех известных нам частиц и действующих между ними сил» (В.Барашенков, «Великая тайна всемирного тяготения»).

На поиски такого единого поля и направлены в последнее время усилия физиков, которые постепенно объединяют между собой различные типы взаимодействия.

«Одним из кульминационных моментов в развитии физики стало создание теории, объединяющей слабые и электромагнитные взаимодействия. Эта теория основывалась на принципах симметрии, связанных с распределением элементарных частиц по семействам» (В.Барашенков, «За пределами теории Эйнштейна - суперсимметрия и супергравитация»).

В приведенной цитате термин «симметрия» нельзя понимать в общеупотребительном смысле. На языке физиков симметрия - это неизменность физических законов при определенной замене объектов, подчиняющихся этим законам. А неизменность физических законов подразумевает наличие единых математических уравнений (описывающих эти законы) для данных объектов. Например, формула, описывающая взаимодействие электрических зарядов (закон Кулона), абсолютно аналогична формуле гравитационного взаимодействия; только в одном случае в формуле стоят массы тел, а в другом - их заряды. Это, с точки зрения физики, говорит о симметрии гравитационного и электромагнитного взаимодействия, а также о их единой глубинной природе.

Так вот, было обнаружено, что наблюдаемые симметрии в свойствах элементарных частиц однозначно связаны с определенными законами сохранения: электрического заряда, странности, спина и прочих характеристик частиц.

«…симметрии связаны с законами сохранения. В физике есть теорема о том, что каждой из них обязательно сопутствует некоторая сохраняющаяся величина» (В.Барашенков, там же).

Например, неизменность уравнений при вращении системы координат определяет закон сохранения углового момента (момента количества движения).

Отметим здесь, что термины «уравнения» и «вращение системы координат» представляют по сути своей некие математические абстракции, математические образы, то есть формы как таковые с точки зрения философии, а слова «закон сохранения углового момента» обозначают реальное свойство материального мира. Таким образом, в данном случае принцип симметрии определяет связь между формами (понятие, относящееся сугубо к миру духовному) и свойствами материального мира…

Выявленное в процессе исследования микромира единство природы вещества и поля имело для физиков одно важное следствие: должен был существовать такой вид симметрии, который позволил бы описывать поведение как элементарных частиц, так и квантов поля, т.е. система уравнений, описывающая поведение элементарных частиц и квантов поля, должна быть одна и та же; при перестановке бозонных (элементарных частиц) и фермионных частиц (квантов поля) физические законы должны оставаться неизменными. Эта симметрия получила название суперсимметрии.

По сути, теория суперсимметрии явилась той теорией, которая окончательно стерла грань между «веществом» и «полем» на микроуровне.

«Многокомпонентная теория объединила кванты всех четырех известных нам полей взаимодействия - гравитационного, электромагнитного, сильного ядерного и слабого, ответственного за распады частиц и атомных ядер. Все они оказались близкими родственниками. Кроме того, в супермультиплет на равных вошли кварки, электроны и другие частицы - «кирпичики». Получилась единая теория вещества и поля» (В.Барашенков, «За пределами теории Эйнштейна - суперсимметрия и супергравитация»).

Поскольку результаты, полученные теорией суперсимметрии, пригодятся нам в дальнейшем, остановимся на них немного подробнее.