Три кварка (из 2012 в 1982) - Тимофеев Владимир
– Если ты помнишь, Андрей, кварковая модель строения адронов в настоящий момент предполагает наличие шести типов фундаментальных частиц, отличающихся определенными квантовыми числами. То бишь барионным и электрическим зарядами, спином, изотопическим спином, а также странностью, очарованием, красотой и истинностью. Каждое такое число – это так называемый «аромат», присущий каждому типу и отличающий его от соседа. Помимо этого, согласно зарядовому сопряжению, существуют еще и антикварки. Пары кварк-антикварк образуют короткоживущие мезоны, а кварковые тройки – гораздо более устойчивые барионы. Что это такое, думаю, тебе объяснять не нужно.
С последним утверждением я был не вполне согласен, но кое-что все-таки помнил и, зная, что каждый лектор обожает вовремя заданные вопросы, заполнил образовавшуюся паузу:
– А как же тогда быть с принципом запрета Паули? Ведь три одинаковых кварка не могут находиться вместе в одном состоянии?
– Правильно. Но кто сказал, что кварки с одинаковым квантовым числом одинаковы? Цвет – вот что держит их привязанными друг к другу. Три цвета, три отличия, которые связывают воедино все во Вселенной и одновременно являются настоящим проклятием для тех кварков, что хотят получить свою маленькую, но очень фундаментальную свободу.
Шурик на секунду прервался, чтобы перевести дух, и мне опять пришлось вклиниться в монолог:
– Ну да, эффект антиэкранирования вроде бы не предполагает видимого распада адронов на свободные кварки.
– Ты абсолютно прав, Андрей. Асимптотическая свобода, нелинейное глюонное поле, этот «светящийся свет» моментально подбирает любому освободившемуся кварку антисобрата или парочку разноцветников, и чем дальше частицы друг от друга, тем сильнее их взаимное притяжение. Но при тех энергиях, что доступны здесь, на Земле, мы можем только наблюдать итоги встреч и расставаний самых «ароматных» частиц во Вселенной. Однако их самих – увы, сие нам не доступно.
– Но как же ты тогда собираешься их обнаружить?
– О, вот тут начинается самое интересное. В момент так называемого «большого взрыва» все фундаментальные частицы имели совершенно безумные, немыслимые скорости-энергии. По мере расширения и остывания нашей Вселенной сильно замедлившиеся кварки уже могли соединяться и образовывать пары-мезоны и троицы-барионы. Те мезоны, конечно, уже распались, а вот многие барионы и теперь составляют большую часть существующего ныне природного вещества. Но ведь вот в чем загвоздка, Андрей. Не все кварки смогли найти себе достойную пару или двух подходящих собутыльников, и потому они вынуждены вечно скитаться по пространству-времени. Причем, по самым скромным оценкам, их концентрация во Вселенной ничуть не уступает таковой, скажем, у платины или, например, золота.
Шура задумался, а затем решительно махнул рукой в опасной близости от своей чашки:
– Черт возьми, но почему же их до сих пор так никто и не обнаружил!? Ведь частица с дробным электрическим зарядом не может остаться не замеченной! Да и вероятность встречи двух или нескольких реликтовых кварков тоже не такая, блин, маленькая величина.
– Действительно. Странно, что их до сих пор не нашли.
– Странно, говоришь? Хм, по этому поводу, дорогой мой Андрей Николаевич, я тебе вот что скажу. Мы не можем их обнаружить по одной простой причине: свободные кварки вовсе не являются абсолютно свободными. Их обязательно должна окружать некая грань, некая область сингулярности, за которую не может проникнуть ни одна глюонная пара. А какие области сингулярности существуют в нашем мире? – мой друг артистично изобразил руками сжимающийся шар и вопросительно посмотрел на меня.
Подвести его было бы непростительно:
– Неужели… черные дыры?
– В самую точку. Только, конечно, не те черные дыры – астрообъекты, о которых пишут фантасты, а «кажущиеся черные дыры» – области пространства, которые поглощают любое излучение, но не скрывают навечно информацию о поглощенной массе. Поверь, Андрей, вакуум может спонтанно создавать такие чудеса, какие мы даже представить не можем. А наличие свободного кварка легко определяется за счет излучения одного из элементов в паре кварк-антикварк, ну или одного из двуцветных глюонов. Поскольку второй элемент при определенных условиях имеет возможность проникнуть за горизонт событий сингулярной области и для нас как бы исчезнуть. И вот здесь я как раз и пытаюсь удовлетворить свое любопытство, создавая эти самые условия.
– А любопытство ты, конечно, удовлетворяешь за счет государства? Как истинный ученый? – ухмыльнулся я.
Шурик скромно промолчал и с достоинством сложил на груди руки.
– Да, серьезно тут все у тебя, не по-детски. Так, значит, у этой твоей установки, что на первом этаже, главная задача состоит в том, чтобы формировать внутри себя некие «черные дыры»?
– Ну, не совсем так, – погрустнел остепененный лауреат, – в принципе, это три обычных линейных ускорителя, синхронизированных особым образом. Сам понимаешь, размер имеет значение, и для настоящего эксперимента надо что-то типа «большого адронного коллайдера». Я как-то обсуждал свой вопрос с ребятами из ЦЕРНа [9], но там планы на годы вперед, и мы по важности где-то в самом конце списка. А та бандура внизу… так, больше для оправдания затрат. Видишь ли, чтобы отработать общую методику, мне, по большому счету, достаточно и этой модели, – Шура указал на лабораторный стол. – Она, между прочим, действующая. Сейчас я тебе все покажу.
Пригладив свои растрепанные волосы, он достал из кармана флэшку, вставил ее в компьютер, а затем произвел некие манипуляции с мышью и клавиатурой. Модель на лабораторном столе отозвалась едва слышным гудением. Глядя на мигающий красным светодиод в торце установки, я слегка отодвинулся от стола.
– Слушай, а это вообще безопасно?
– Абсолютно. Вот смотри, там трансформатор, мощность у него небольшая, насос, разгонные трубки, электромагниты, на фланце обыкновенная пузырьковая камера. Студенты у меня эту хреновину собирали, ничего сложного. На слабом токе разгоняем газовую смесь и… Раз! – в попытке наглядно продемонстрировать данное действие Шурик резко махнул рукой, задев рукавом свою чашку-миску.
Чашка перевернулась, горячий чай выплеснулся на клавиатуру…
* * *Все, что произошло дальше, запечатлелось в мозгу как кадры замедленной киносъемки:
…растерянный Шурик приподнимается со стула…
…ошметки трансформаторных пластин пролетают над моей головой…
…дым от электрического щитка облачком поднимается к потолку…
…призрачный конус бледно-фиолетового сияния с вершиной на торце установки…
…расширяется в мою сторону…
…охватывает голову…
…в глазах вспыхивает яркая, почти нестерпимая радуга…
…сознание пытается удержать обрывок какой-то мысли…
…Мать! Мать! М…
* * *– Докладывай, капитан. Только коротко и по существу.
– Есть, товарищ полковник. Разре…
– Без вводных.
– Понял… Итак, время события установлено с точностью до секунды. Внезапный скачок напряжения в электросети Института произошел в 13:58:44. Запись в журнале имеется. Основные элементы защиты сработали штатно. Вся сеть переведена на автономный режим, реакторы не пострадали. В двух корпусах выведены из строя кабельные вводы, работы по их восстановлению ведутся, причины выясняются. Кроме того, служба радиационного контроля зафиксировала кратковременный и очень мощный импульс жесткого электромагнитного излучения. К сожалению, или, хм, к счастью, он был настолько кратким, что по совокупности на радиационную обстановку не повлиял.
– А почему к сожалению?
– Источник обнаружить не удалось, товарищ полковник. Время формирования импульса практически совпало с моментом скачка напряжения. А вот до он произошел или после, выяснить не смогли.
– Диверсия? Или попытка теракта?
