Юрий Чирков - Охота за кварками
каком фотон является переносчиком электромагнетизма, а пи-мезон (в первых теориях) переносчиком ядерных сил.
Поневоле пришлось допустить существование и особых переносчиков цвета глюонов (от слова glue - клей: глюоны "склеивают" кварки, не дают им разлететься).
Но в отличие от фотона глюоны - эти кванты цвета - сами должны быть цветными. Более того, глюон обязан нести уже не один, а сразу два цвета!
Например, чтобы "перекрасить" синий кварк в зеленый, глюон должен принести "антисиний" (!) цвет для компенсации старой окраски и новый цвет - зеленый.
(Такие бы средства да художникам! Чтобы без кистей и красок, а просто подумал: надо бы так-то и так-то изменить цвет на холсте - и готово!)
Так, разматываясь, кварковая "веревочка" стала еще и цветной. А кварки в адронах оказались окруженными облаком глюонов.
Сколько всего разных глюонов? Теория полагает, что ровно восемь: три цвета и три антицвета можно скомбинировать (это, если рассуждать простецки: теоретики же имеют дело со спинорами и другими деликатными вещами) девятью различными способами, но одна из комбинаций при этом оказывается бесцветной, и ее, как считают теоретики, надо запретить.
Ну а самое поразительное в этой странной истории то, что теория цветных кварков уже получила экспериментальное подтверждение. Конечно, никто цветного кварка не видел, но косвенные улики выдают "преступника" с головой.
Ну как тут не вспомнить строки О. Хайяма. Он писал:
Все, что видим мы, - видимость только одна, Ибо тайная сущность вещей не видна.
Семантический салат
Древние греки и римляне оставили нам в наследство еще и древнегреческий с латынью. Эти ныне мертвые языки очень удобны, когда необходимо дать имя "новорожденному" той или иной науки.
Когда-то в основном так и поступали: брали один, два, а то и несколько корней забытых ныне миром слов и складывали из них новое. Однако постепенно слов стало не хватать. Прежний метод научного словопроизводства забастовал. И тогда кое-кто пошел на хитрость: стали заимствовать терминологию из лексикона смежных наук. Примеров тому немало.
Скажем, слово "плазма". Первыми (1845) его приме*- нили физиологи для описания бесцветной жидкой компоненты крови, лимфы, молока или мышц. Позже его включили и в слово "протоплазма". Хотя знатоки классических языков должны были бы протестовать: греческое слово plasma, лежащее в основе этих научных терминов, означало "вылепление", "оформление" и было вроде бы не совсем "к месту".
Позже слово "плазма" пршлянулось физикам. И теперь мы имеем физику плазмы, плазмотрон, плазменные двигатели, плазменные ускорители, плазменные печи и т. д. Физики, по сути, отобрали это слово у биологов.
В связи с этим уместно вспомнить забавный эпизод.
На одной научной конференции, где собрались физики и биологи, первые то и дело говорили о плазме. Наконец, кто-то из биологов, сидящих в конце зала, не выдержал и жалобно спросил председателя, нельзя ли этому слову вернуть его прежний, биологический смысл. "Нет, - ответил председатель, у физиков-атомников денег так много, что они навсегда откупили его..."
Но и заимствования не решили проблемы. Требовались все новые и новые слова. Объекты исследований - особенно в микромире - оказывались настолько сложными, что нужны были уже целые букеты слов.
Возьмем те же кварки. В описании их свойств участвуют такие слова, как "странность", "ароматы" (различные виды кварков часто называют еще и "ароматами"), названия трех цветов, слово "клей" (глюоны) и другие не менее заковыристые эпитеты. Получается настоящий семантический салат!
В чем недостатки подобной "свободы слова"? Их легко указать.
Прежде всего "этикетки" выбираются физиками довольно произвольно. К примеру, выбор цветов кварков и даже само понятие цвета - вещь довольно условная. При желании таинственное "нечто" можно было бы пометить не цветом, а, например, вкусом. И говорить о сладких, соленых и горьких кварках. Суть бы мало изменилась:
ведь важно лишь то, что у кварков есть "что-то", некоторое свойство, могущее пребывать в трех модификациях.
А вот еще убытки от злоупотребления словами. Вслушайтесь в беседу химиков, биологов или математиков, и вы почувствуете, что не понимаете своего родного языка!
Иногда эти беседы может лучше понять иностранец. Конечно, он должен при этом быть химиком или биологом, да еще принадлежать к определенной научной школе.
Как бороться с этими издержками? И стоит ли?
Сказать трудно. Некоторые авторитеты настаивают:
ученые должны пересмотреть свои труды, исключить из них специальную терминологию. Если ученый не в состоянии объяснить простым неученым лицам, что он делает, значит, он просто не знает, что творит. Если ученый ограждает себя барьером недоступности, это говорит лишь о том, что он недостаточно уверен в своих выводах...
Конечно, эти наскоки скорее всего слишком резки.
Как всегда, и в критике, и в научном словотворчестве лучше держаться золотой середины. Ну а точные критерии в этих делах зависят не только от ученых, но и от тех, кому наука адресована.
Один профессор высказался по этому поводу так: "Вы хотите разъяснения теории относительности? Какого разъяснения? На языке XVII века и, следовательно, в свете представлений времен Ньютона? Или с помощью современных технических терминов? Или опираясь на современную математическую символику? Все это будут попытки разъяснения, но насколько успешными они окажутся?"
Пока идут дебахы. физики ("А Васька слушает да ест!") открывают вовсе новые элементарные частицы.
И вынуждены на свой страх и риск придумывать им имена.
До сих пор мы говорили только о трех кварках. Однако эстетические доводы еще лет 15 назад привели теоретиков к мысли, что должен существовать и кварк No 4.
Этот кварк должен был отличаться от предыдущих свойством, которое нарекли "очарованием". ("Мы назвали наш кварк "очарованным", так как были восхищены и очарованы той симметрией, которую он внес в мир субъядерных частиц", - признался позднее один из авторов этого термина.)
И вновь теоретиков поддержали экспериментаторы.
В 1974 году был открыт новый адрон с временем жизни в тысячу рал продолжительнее, чем ожидалось. Этот факт можно был) объяснить только одним - в состав нового адрона входт кварк N 4 кварк, обладающий шармом.
Искусство потрясти аудиторию
В известном, теперь уже хрестоматийном рассказе "Подпоручик Ниже" писатель Ю. Тынянов создал образ крайне замысловатый. Главный герой "присутствует, но фигуры не имеет".
Этот результат ошибки писаря, эта мнимая тень никогда не существовавшего человека дослужилась до звания генерала и даже была с почестями похоронена. Как все эго напоминает кварки!
Сколько о них уже говорено, сколько бумаги исписано, чернил теоретиками пролито, искрошено мела! Уже два десятка лет упорно ищут кварки экспериментаторы.
Ненаблюдаемость кварков хоть кому покажется подозрительной. До сих пор обычно было не так: предсказывали теоретики такие-то частицы, и экспериментаторы их рано или поздно, но все же открывали. А вот с кварками это ну никак не получается!
А между тем число кварков все растет. В целой серии недавних экспериментов доказано (конечно же, косвенно)
существование и пятого кварка. Обозначили его латинской буквой Ь: от английского слова beauty - красота (еще одна семантическая вольность).
Кроме того, есть подозрение (соображения, связанные с кварк-лептонной симметрией), что должен существовать и кварк Д^26. Ему уж и название заготовлено - "истинный", или кварк t (от thruth - истина). Но, конечно же, отыскать истину, как всегда, оказалось нелегко!
Кварки умножаются словно грибы после дождя - их число быстро растет. И в то же время они упрямо отказываются, так сказать, "воочию" предстать перед экспериментальными очами. Что бы все это значило?
В сборнике "Физики шутят" приведены юмористического толка сетования на тему, как заразить молодежь любовью к физике, как вызвать у нее восхищение достижениями этой науки, ее проблемами.
Действительно, трудная это задача. Неспортсмен, прочтя в газете про только что установленный новый мировой рекорд в плавании, вряд ли сильно заинтересуется этим сообщением. Чтобы проплыть 100 метров вольным стилем, прежде затрачивалось столько-то секунд, теперьна 2 секунды меньше: ну и что? Какая разница? (Этот штафирка от спорта просто не в состоянии в достаточной степени оценить труды спортсменов и тренеров и другие спортивные тонкости.) Вот так же и физику нелегко расшевелить аудиторию, состоящую из людей, с физикой слабо знакомых: ну, было три кварка, теперь - шесть, ну и что?
Да, согласимся, потрясти непосвященных какой-либо физической загадкой непростое дело. Беда в том, что мало кто заинтересуется ответом на вопрос, который он сам не задавал.
Но давайте, как теоретики, проведем такой мысленный эксперимент: объявим публично (краткая заметка в газете, аннотация в научно-популярном журнале): "НЕБЫВАЛОЕ, НЕСЛЫХАННОЕ. Открыта новая элементарная частица, ЧАСТИЦА-ПРИВИДЕНИЕ!"
