Вернер Гильде - Зеркальный мир

В научно-фантастической литературе гипотетические столкновения между нашим миром и «антимиром» всегда кончаются плохо. В одной из подобных историй рассказывается о том, удалось построить туннель между обоими мирами, по которому должен пройти поезд. При пересечении антиграницы водителю следовало перевести рычаг налево. И вдруг, к своему удивлению, он видит этот рычаг уже с левой стороны. Прежде чем он понимает, что весь поезд теперь превратился в свое отражение и рычаг нужно поворачивать вправо, становится поздно. Происходит катастрофа.

Спин. Элементарные частицы 'вращаются'. Спин нельзя ни увеличить, ни уменьшить

А может быть, «антинесчастье» - это счастье? Нет, это не так, во всяком случае, с точки зрения физики. Несчастье и в отраженном виде остается несчастьем. Мы, само собой, употребляем здесь выражение «анти» в ином смысле, нежели это принято в философии и политике.

ДЫРКИ В МАТЕРИИ

Поскольку материя и антиматерия взаимно уничтожаются с высвобождением энергии ( Этот процесс получил в физике название «аннигиляция» - Прим. перев ), можно предполагать, что никто до сих пор антиматерии не видел и все с нею связанное существует лишь в человеческом воображении. Однако это не так! Еще в 1933 г. был открыт позитрон - античастица электрона. А двумя годами раньше аналогичная позитрону частица наблюдалась в космическом излучении. С тех пор крупные научные центры весьма усердно трудятся над получением всевозможных античастиц.

Теперь нам следует вспомнить, что окружающие нас материальные тела состоят главным образом из «пустот».

Начнем с атомов. Характерный размер этих образований, которые можно представить себе как маленькие шарики, около 10 -8см. Вся мизерность этой величины гораздо ощутимее, когда она представлена дробью: единицей, деленной на единицу с восемью нулями.

Каждая координатная система с правой ориентировкой может быть путем отражения преобразована в левостороннюю

Общеизвестно, что атом состоит из положительно заряженного, ядра и электронной оболочки. Ядро имеет в поперечнике 10 -12см. Это значит, что на отрезке, равном диаметру атома (10 -8см), можно расположить в ряд 10 тыс. атомных ядер (10 -12см). Следовательно, атом почти пустой и ядро составляет лишь ничтожную долю его объема.

Если мысленно спрессовать атомы до размеров их ядер, то в одной двадцатикопеечной монете их вместится столько, что ее масса составит 50 млн. т.

Итак, диаметр атома измеряется величиной порядка 10 -8см. Поразмыслим-ка над тем, что это означает. На отрезке длиной 1 см можно уложить более 100 млн. атомов. А кубик с ребром в 1 см содержит около 10 24атомов. Сравните: население Советского Союза составляет несколько более 2,62 • 10 8(262 млн.) человек. А всего на земном шаре сейчас проживает свыше 4,5 • 10 9, то есть порядка 4,5 млрд. человек. Но понадобился бы триллион миров с населением в один триллион каждый, чтобы получить число, равное количеству атомов в 1 см 3.

Цилиндр без особых отличительных признаков при переходе в противоположно ориентированную систему координат меняет лишь направление своего вращения (сверху). Конус, кроме того, меняет и свое положение (снизу)

И тем не менее атомы - еще не последний предел деления материи, это отнюдь не те простые, неделимые шарики, какими их представляли себе наши отцы и деды. Атомы сами состоят из более мелких единиц - таких, как протон, нейтрон и электрон. Кстати говоря, эти составные частицы атомов вполне могут существовать - путь лишь ограниченное время - и самостоятельно, вне атома.

Помимо трех уже названных физики нашли свыше 109 других частиц. Столь большое количество элементарных частиц наводит на мысль, что они не являются конечным звеном в природе и что широчайшее разнообразие форм создано из немногих составляющих. Поэтому физики надеются найти такой принцип упорядочения, который даст простое объяснение нынешней неразберихе частиц и античастиц.

Однако мы еще не рассказали, каким образом можно было бы обнаружить античастицу, если она мгновенно аннигилирует при столкновении с частицами. Представим себе сосновое редколесье, где дерево от дерева отстоит на 20 м. Охотник, выстрелив наудачу в таком лесу, может иногда попасть в ствол одного из ближайших деревьев, но в каких-то случаях его пуля пролетит по лесу довольно далеко, не зацепив ни единой сосны. Для элементарной частицы из космоса воздушная оболочка нашей Земли и сама наша планета - то же самое, что редколесье для пули. Но если античастицы так невообразимо малы, как же физикам удается их обнаружить? Разумеется, ученые их не могут видеть, как не видят они и электрического тока. Они лишь наблюдают за их действием, подобно тому как распознают электрический ток по вызванным им эффектам (отклонение магнитной стрелки, накаливание проволоки и т. д.). Примером тому может быть инверсионный (конденсационный) след, оставляемый турбореактивным самолетом, - шлейф, который тянется за ним на 20- или 30-километровой высоте. И хотя мы часто самого самолета не различаем, но узнаем о его присутствии по производимому им действию. Причем мы точно знаем, что это именно турбореактивный самолет, а не самолет с поршневым двигателем.