Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2009 № 01

Первая состоит в том, что частицы и античастицы, как уже говорилось, имеют одинаковые свойства, отличаясь только зарядами.

Вторая, зеркальная, симметрия показывает, что все события квантового мира протекают одинаково вне зависимости от того, происходят они в нашем мире или в зеркально отраженном. Хотя сами по себе события и объекты в нашем и зазеркальном мире имеют некоторые отличия.

Так, по мнению современных физиков, устроен наш мир. Любое материальное тело состоит из молекул, молекулы — из атомов, атомы — из протонов, нейтронов и других элементарных частиц, элементарные частицы — из кварков. Но конец ли это цепочки?

Поглядите на себя в зеркало, причешитесь. Какой рукой вы это сделали? Правой. А вот ваш двойник в зеркале причесывается левой рукой…

Совместная же CP-симметрия, или CP-четность, означает, что, несмотря на некоторые несоответствия, свойства частиц и античастиц в нашем и зеркально отраженном пространстве в целом совпадают.

Какое-то время физики считали, что законы СР-симметрии выполняются всегда. Однако в 1956 году выяснилось, что распад ядер радиоактивного кобальта-60 происходит с нарушением зеркальной симметрии. А чуть позднее выяснилось, что некоторые элементарные частицы — например, К-мезоны и их антидвойники — ведут себя чуть-чуть по-разному при слабых взаимодействиях, которые определяют радиоактивный распад ядер.

Эти события заставили ученых всерьез задуматься, почему такое возможно. И, в конце концов, теоретики предположили, что элементарные частицы, в свою очередь, состоят из неких «первокирпичиков», причем они в тех же К-мезонах и К-антимезонах чуть-чуть разные.

В 1964 году один из самых молодых тогда нобелевских лауреатов американец Мюррей Гелл-Манн предложил назвать эти «кирпичики» материи кварками. Название нового класса элементарных частиц он позаимствовал из романа Дж. Джойса «Поминки по Финнегану», где чайки истошно кричат: «Три кварка для мистера Марка!» В самом романе не объясняется, что такое кварк, но ясно, что им обозначается нечто зыбкое, почти не материальное. В общем, название физикам понравилось, и оно прижилось.

Сегодня теоретики уже рассуждают о разных видах кварков и дают им романтичные имена: strange — странный, charm — очаровательный, beauty — прекрасный, top — высший и т. д. Некоторые из этих кварков предсказаны нынешними нобелевскими лауреатами.

«Прежде всего, мы поняли, что трех и даже четырех кварков недостаточно, чтобы объяснить нарушение СР-симметрии, — пояснил Макото Кобаяси. — И мы стали думать, какие же новые частицы могли бы объяснить это нарушение. Вариантов было довольно много, но лишь один из них — наличие шести кварков — показался нам единственно верным».

Однако никому до сих пор не удалось наблюдать сами эти кварки в эксперименте. Возможно, это удастся сделать опять-таки с помощью Большого адронного коллайдера. Он предназначен для того, чтобы разгонять и сталкивать адроны. Так называется самый распространенный класс элементарных частиц — их открыто уже несколько сотен, наиболее известны среди них протоны и нейтроны.

По мнению теоретиков, все адроны состоят либо из трех кварков, либо из пары кварк — антикварк. При этом получается, что заряд кварка равен либо плюс двум третям, либо минус одной трети заряда электрона.

Но дробный заряд электрона — это, согласитесь, нечто вроде двух третей лошади. В школе такой ответ получается лишь при решении задач нерадивыми учениками. А в случае с дробными зарядами кварков и весьма эрудированные ученые никак разобраться не могут что к чему. И тому, кто сумеет решить эту задачку, не исключено, по праву достанется еще одна Нобелевская премия.

С. НИКОЛАЕВ

Дорогие друзья!

Вышел в свет электронный архив журнала с 1956 по 2007 год.

В электронном издании реализованы: удобная система навигации, полнотекстовой поиск, возможность создавать закладки.

Минимальные системные требования к компьютеру:

• Операционная система Microsoft «Windows» 2000/XP/Vista

• Процессор Pentium III 700 МГц (рекомендуется Pentium IV 1500 МГц и выше) % 512 Мб и выше оперативной памяти

• DVD ROM

• Разрешение экрана от 800x600 (SVGA)