Их роль Ц образ
овывать атомы, притягивая электроны и ядра друг к другу. Взаимодействие,
менее известное для широкой аудитории, но, конечно, очень хорошо известн
ое специалистам Ц это слабое взаимодействие, которое ответственно за т
о, что ряд частиц в природе нестабилен, в частности, нейтрон. Если нейтрон
находится в свободном состоянии, он распадается в протон, электрон и эле
ктронное антинейтрино, но внутри ядер ему энергетически более выгодно о
ставаться свободным, оставаться нераспавшимся, потому что это наиболее
выгодная энергетическая конфигурация.
И.В. Здесь проявляется взаимодействие электромагнитных и сл
абых сил, потому что если электрон станет протоном в ядре, то взаимодейст
вие одинаково заряженных протонов приведёт к увеличению энергии ядра.

Э.Б. Приведёт к увеличению энергии, поэтому в ядре нейтрон ста
билен, и может показаться, что слабые взаимодействия вроде бы и не очень-т
о важны. Но оказывается, что слабые взаимодействия крайне важны, и в частн
ости, процессы на Солнце, например, углеродно-водородный солнечный цикл,
главный солнечный цикл, имеет свою первооснову в слабых взаимодействия
х. Таким образом, слабые взаимодействия приводят к выделению энергии на
Солнце. Если бы этой энергии не было, то и мы бы тут вряд ли существовали бы.

И последний вид сил, которые окружают нас Ц это гравитационные взаимоде
йствия, уникально слабые по сравнению со всеми остальными видами взаимо
действий. Строго говоря, гравитационные взаимодействия в схему Стандар
тной Модели не вписываются и это одна из проблем Стандартной Модели.
А.Г. Что мешает создать единую теорию.
Э.Б. Абсолютно правильно. Мешает и то, что это уникально слабая
сила по сравнению с другими. Это, собственно говоря, и составляет проблем
у Ц как эту силу тоже включить в единую схему. Современные представлени
я, в частности, о дополнительных измерениях, о которых у нас сегодня в осно
вном будет идти разговор Ц это одна из схем, позволяющих и гравитационн
ые силы рассмотреть с единых позиций более-менее.
И.В. Я бы хотел ещё добавить, что Стандартная Модель уже в каком
-то смысле есть объединённая теория. Пока гравитационные взаимодействи
я вообще не входят в Стандартную Модель, но считается, что в Стандартную М
одель входят сильные взаимодействия, электромагнитные и слабые. Так вот
электромагнитные взаимодействия уже входят в Стандартную Модель некот
орым объединённым образом…
Э.Б. Со слабыми взаимодействиями.
И.В. Со слабыми взаимодействиями, да, и эти взаимодействия пол
учили название электрослабых. Поэтому Стандартная Модель Ц это уже как
ой-то шаг по пути объединения, и желательно двигаться дальше в этом напра
влении.
Э.Б. Всё зависит от того энергетического масштаба, на котором
мы смотрим на эти силы. То понятие, которое нам потребуется сегодня Ц это
ГэВ. ГэВ Ц это 10 в 9-й электрон-Вольт. И, в частности, в этих единицах измеряю
тся массы протона и нейтрона, это грубая оценка, но, тем не менее, она вполн
е достаточна для нас.
И.В. Масса протона и нейтрона Ц это примерно один вес.
Э.Б. Массы протона и нейтрона примерно одинаковые, это пример
но один ГэВ. Кварки и лептоны Ц это те составляющие кирпичики, из которых
весь наш мир построен, и из этой схемы видно, что кварки и лептоны делятся
на три поколения. Я замечу, что все эти частицы, которые указаны в таблице,
уже были открыты экспериментально. Всё это не просто разговоры, всё это п
омеряно и найдено в конкретных экспериментах. В частности, последний ТОП
, или Т-кварк с массой 175 ГэВ, это 175 протонов, грубо говоря. Только в отличие от
ядра Стандартной Модели размер этого Т-кварка пока не разрешён. Он, по кр
айней мере, 10 в минус 18-й сантиметра, или что-то в этом духе. И никакой структ
уры не имеющий.
А.Г. То есть, вот эти символы, которыми здесь изображаются лепт
оны и кварки, не должны вводить нас в заблуждение. Потому что здесь это нек
ие шарики, почти твёрдые тела, а на самом деле это далеко не так.
И.В. Просто мы пытались так представить их относительные масс
ы.
Э.Б. Так мы пытались представить относительные массы, но не ра
змеры. С точки зрения размеров в Стандартной Модели всё это точечноподоб
ные частицы. И это тоже, на самом деле, одна из загадок Стандартной Модели.

Как понять, что Т-кварк с одной стороны имеет массу 175, а это чуть меньше мас
сы ядра золота, но при этом остаётся точечным объектом? В то время как в яд
ре золота собраны 190 протонов и нейтронов, и это весьма и весьма большое об
разование. Вот вкратце структура.
Но может быть, стоит упомянуть об этом открытии Т-кварка? Просто чтобы инф
ормацию дать, потому что это совсем недавнее открытие, оно состоялось в 95-
м году на американском коллайдере «Тэватрон» в Брукхейвене, в Фермилабе
. На этом коллайдере сталкивались пучки протонов и антипротонов. Может б
ыть, картинку номер три нам покажут? Вот видите, здесь изображено, как прот
он с зарядом плюс единица сталкивается с антипротоном с зарядом минус ед
иница. Тогда те кварки и глюоны, которые образуют этот протон, сталкивают
ся между собой, и в результате рождается пара кварков Т и анти-Т. Эта пара к
варков Т и анти-Т распадается в W-бозон и B-кварк, в W-бозон и анти B-кварк, кото
рые дальше распадаются соответственно в дубль W плюс или дубль W минус боз
оны (это переносчики слабых взаимодействий) и в один из лептонов или квар
ков, указанных выше.
Лептон регистрируется, нейтрино проявляется как недостающая энергия в
детекторе, а лёгкий кварк проявляется как так называемая «струя», узеньк
ий пучок частиц, летящих в определённом направлении, это тоже регистриру
ется соответствующим детектором.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86