В мире
Сегодня
Политика
Происшествия
Люди
Экономика
Следствие
Бизнес
Культура
Наука и медицина
Недвижимость
О проекте
Редакция
Контакты
Размещение рекламы
Использование материалов
Поддержать проект
Вопрос-Ответ
Financial Assets
Свидетельство о регистрации СМИ ЭЛ № ФС 77 – 65733 выдано Роскомнадзором 20.05.2016.
В России признаны экстремистскими и запрещены организации «Национал-большевистская партия», «Свидетели Иеговы», «Армия воли народа», «Русский общенациональный союз», «Движение против нелегальной иммиграции», «Правый сектор», УНА-УНСО, УПА, «Тризуб им. Степана Бандеры», «Мизантропик дивижн», «Меджлис крымскотатарского народа», движение «Артподготовка», общероссийская политическая партия «Воля». Признаны террористическими и запрещены: «Движение Талибан», «Имарат Кавказ», «Исламское государство» (ИГ, ИГИЛ), Джебхад-ан-Нусра, «АУМ Синрике», «Братья-мусульмане», «Аль-Каида в странах исламского Магриба», Общественное движение «Штабы Навального», интернет-издание «Спутник и погром», компания Meta Platforms. Inc.
НКО, выполняющие функции иностранного агента: Некоммерческая организация «Фонд по борьбе с коррупцией», Межрегиональный профессиональный союз работников здравоохранения "Альянс врачей", Автономная некоммерческая организация «Центр по работе с проблемой насилия «НАСИЛИЮ.НЕТ», Программно-целевой Благотворительный Фонд "СВЕЧА", Красноярская региональная общественная организация "Мы против СПИДа", Некоммерческая организация "Фонд защиты прав граждан", Автономная некоммерческая организация социально-правовых услуг "Акцент", Межрегиональная общественная организация реализации социально-просветительских инициатив и образовательных проектов "Открытый Петербург", Санкт-Петербургский благотворительный фонд "Гуманитарное действие", Социально-ориентированная автономная некоммерческая организация содействия профилактике и охране здоровья граждан "Феникс ПЛЮС", Фонд содействия правовому просвещению населения "Лига Избирателей", Некоммерческая Организация Фонд "Правовая инициатива", Некоммерческая организация Фонд "Общественный фонд социального развития "Генезис", Автономная некоммерческая организация информационных и правовых услуг "Гражданская инициатива против экологической преступности", Некоммерческая организация "Фонд борьбы с коррупцией", Пензенский региональный общественный благотворительный фонд "Гражданский Союз", Ингушское республиканское отделение общероссийской общественной организации "Российский Красный Крест", Общественная организация "Саратовский областной еврейский благотворительный Центр "Хасдей Ерушалаим" (Милосердие), Частное учреждение "Центр поддержки и содействия развитию средств массовой информации", Региональная общественная организация содействия соблюдению прав человека "Горячая Линия", Фонд "В защиту прав заключенных", Автономная некоммерческая организация "Институт глобализации и социальных движений", Автономная некоммерческая организация противодействия эпидемии вич/спида и охраны здоровья социально-уязвимых групп населения "Центр социально-информационных инициатив Действие", Челябинское региональное диабетическое общественное движение "ВМЕСТЕ", Благотворительный фонд охраны здоровья и защиты прав граждан, Благотворительный фонд помощи осужденным и их семьям, Городской благотворительный фонд "Фонд Тольятти", Свердловский региональный общественный фонд социальных проектов "Новое время", Фонд содействия устойчивому развитию "Серебряная тайга", Фонд содействия развитию массовых коммуникаций и правовому просвещению "Так-Так-Так", Региональная общественная организация содействия просвещению граждан "Информационно-аналитический центр "Сова", Региональная общественная организация помощи женщинам и детям, находящимся в кризисной ситуации "Информационно-методический центр" Анна", Автономная некоммерческая организация социальной поддержки населения "Проект Апрель", Региональный благотворительный фонд "Самарская губерния", Свердловский областной общественный фонд "Эра здоровья", Международная общественная организация "Международное историко-просветительское, благотворительное и правозащитное общество "Мемориал", Автономная Некоммерческая Организация "Аналитический Центр Юрия Левады", Автономная некоммерческая организация "Издательство "Парк Гагарина", Фонд содействия защите здоровья и социальной справедливости имени Андрея Рылькова, Благотворительный фонд социально-правовой помощи "Сфера", Челябинский региональный орган общественной самодеятельности "Уральская правозащитная группа", Челябинский региональный орган общественной самодеятельности - женское общественное объединение "Женщины Евразии", Омская региональная общественная организация "Центр охраны здоровья и социальной защиты "СИБАЛЬТ", Городская общественная организация "Рязанское историко-просветительское и правозащитное общество "Мемориал" (Рязанский Мемориал), Городская общественная организация "Екатеринбургское общество "МЕМОРИАЛ", Автономная некоммерческая организация "Институт прав человека", Некоммерческая организация "Фонд защиты гласности", Региональное общественное учреждение научно-информационный центр "МЕМОРИАЛ", Союз общественных объединений "Российский исследовательский центр по правам человека", Автономная некоммерческая организация "Дальневосточный центр развития гражданских инициатив и социального партнерства", Общественная организация "Пермский региональный правозащитный центр", Фонд "Гражданское действие", Межрегиональный общественный фонд содействия развитию гражданского общества "ГОЛОС-Урал", Автономная некоммерческая организация "Центр независимых социологических исследований", Негосударственное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования (повышение квалификации) специалистов "АКАДЕМИЯ ПО ПРАВАМ ЧЕЛОВЕКА", Свердловская региональная общественная организация "Сутяжник", Межрегиональная благотворительная общественная организация "Центр развития некоммерческих организаций", "Частное учреждение в Калининграде по административной поддержке реализации программ и проектов Совета Министров северных стран", Региональная общественная благотворительная организация помощи беженцам и мигрантам "Гражданское содействие", Автономная некоммерческая организация "Центр антикоррупционных исследований и инициатив "Трансперенси Интернешнл-Р", Региональный Фонд "Центр Защиты Прав Средств Массовой Информации", Некоммерческое партнерство "Институт развития прессы - Сибирь", "Частное учреждение в Санкт-Петербурге по административной поддержке реализации программ и проектов Совета Министров Северных Стран", Межрегиональная общественная организация Информационно-просветительский центр "Мемориал", Межрегиональная общественная правозащитная организация "Человек и Закон", Фонд поддержки свободы прессы, Санкт-Петербургская общественная правозащитная организация "Гражданский контроль", Калининградская региональная общественная организация "Правозащитный центр", Региональная общественная организация "Общественная комиссия по сохранению наследия академика Сахарова", Некоммерческое партнерство "Институт региональной прессы", Частное учреждение "Информационное агентство МЕМО. РУ", Фонд "Институт Развития Свободы Информации", Калининградская региональная общественная организация "Экозащита!-Женсовет", Фонд содействия защите прав и свобод граждан "Общественный вердикт", Межрегиональная общественная организация Правозащитный Центр "Мемориал", Евразийская антимонопольная ассоциация.
Иностранные СМИ, выполняющие функции иностранного агента: "Голос Америки", "Idel.Реалии", Кавказ.Реалии, Крым.Реалии, Телеканал Настоящее Время, Татаро-башкирская служба Радио Свобода (Azatliq Radiosi), Радио Свободная Европа/Радио Свобода (PCE/PC), "Сибирь.Реалии", "Фактограф", "Север.Реалии", Общество с ограниченной ответственностью "Радио Свободная Европа/Радио Свобода", Чешское информационное агентство "MEDIUM-ORIENT", Пономарев Лев Александрович, Савицкая Людмила Алексеевна, Маркелов Сергей Евгеньевич, Камалягин Денис Николаевич, Апахончич Дарья Александровна, Юридическое лицо, зарегистрированное в Латвийской Республике, SIA «Medusa Project» (регистрационный номер 40103797863, дата регистрации 10.06.2014), Общество с ограниченной ответственностью «Первое антикоррупционное СМИ», Юридическое лицо, зарегистрированное в Королевстве Нидерландов, Stichting 2 Oktober (регистрационный номер № 69126968), являющееся администратором доменного имени интернет-ресурса «VTimes.io», Баданин Роман Сергеевич, Гликин Максим Александрович, Маняхин Петр Борисович, Ярош Юлия Петровна, Чуракова Ольга Владимировна, Железнова Мария Михайловна, Лукьянова Юлия Сергеевна, Маетная Елизавета Витальевна, Юридическое лицо «The Insider SIA», зарегистрированное в Риге, Латвийская Республика (дата регистрации 26.06.2015), являющееся администратором доменного имени интернет-издания «The Insider», https://theins.ru, Рубин Михаил Аркадьевич, Гройсман Софья Романовна, Рождественский Илья Дмитриевич, Апухтина Юлия Владимировна, Постернак Алексей Евгеньевич, Общество с ограниченной ответственностью Телеканал Дождь, Петров Степан Юрьевич, Юридическое лицо Istories fonds, зарегистрированное в Латвийской Республике (регистрационный номер 50008295751, дата регистрации 24.02.2020), Шмагун Олеся Валентиновна, Мароховская Алеся Алексеевна, Долинина Ирина Николаевна, Шлейнов Роман Юрьевич, Анин Роман Александрович, Великовский Дмитрий Александрович, Общество с ограниченной ответственностью «Альтаир 2021», Общество с ограниченной ответственностью «Ромашки монолит», Общество с ограниченной ответственностью «Главный редактор 2021», Общество с ограниченной ответственностью «Вега 2021», Общество с ограниченной ответственностью «Важные иноагенты», Каткова Вероника Вячеславовна, Карезина Инна Павловна, Кузьмина Людмила Гавриловна, Костылева Полина Владимировна, Лютов Александр Иванович, Жилкин Владимир Владимирович, Жилинский Владимир Александрович, Тихонов Михаил Сергеевич, Пискунов Сергей Евгеньевич, Ковин Виталий Сергеевич, Кильтау Екатерина Викторовна, Любарев Аркадий Ефимович, Гурман Юрий Альбертович, Грезев Александр Викторович, Важенков Артем Валерьевич, Иванова София Юрьевна, Пигалкин Илья Валерьевич, Петров Алексей Викторович, Егоров Владимир Владимирович, Гусев Андрей Юрьевич, Смирнов Сергей Сергеевич, Верзилов Петр Юрьевич, Общество с ограниченной ответственностью «ЗП», Общество с ограниченной ответственностью «Зона права», Общество с ограниченной ответственностью «ЖУРНАЛИСТ-ИНОСТРАННЫЙ АГЕНТ», Вольтская Татьяна Анатольевна, Клепиковская Екатерина Дмитриевна, Сотников Даниил Владимирович, Захаров Андрей Вячеславович, Симонов Евгений Алексеевич, Сурначева Елизавета Дмитриевна, Соловьева Елена Анатольевна, Арапова Галина Юрьевна, Перл Роман Александрович, Общество с ограниченной ответственностью «МЕМО», Американская компания «Mason G.E.S. Anonymous Foundation» (США), являющаяся владельцем интернет-издания https://mnews.world/, Компания «Stichting Bellingcat», зарегистрированная в Нидерландах (дата регистрации 11.07.2018), Автономная некоммерческая организация по защите прав человека и информированию населения «Якутия – Наше Мнение», Общество с ограниченной ответственностью «Москоу диджитал медиа», Акционерное общество «РС-Балт», Заговора Максим Александрович, Ветошкина Валерия Валерьевна, Павлов Иван Юрьевич, Скворцова Елена Сергеевна, Оленичев Максим Владимирович, Общество с ограниченной ответственностью «Как бы инагент», Кочетков Игорь Викторович, Фонд развития книжной культуры «Иркутский союз библиофилов», Общество с ограниченной ответственностью «Честные выборы», Общество с ограниченной ответственностью «Нобелевский призыв», Еланчик Олег Александрович, Григорьева Алина Александровна, Григорьев Андрей Валерьевич, Гималова Регина Эмилевна, Хисамова Регина Фаритовна.
Лента новостей
Лента новостей
Новости – В мире
Русская планета

Завершение модели «частицы Бога»

Марри Гелл-Ман, 11 мая 2010 года. Фото: Jiu / ImageChina / AFP / East News
В Москве вышла книга «Бозон Хиггса», написанная Джимом Бэгготтом
Елена Коваленко
31 августа, 2014 10:05
5 мин
Большей части населения нет дела до главных научных проблем их времени. Но иногда научные концепции становятся частью массовой культуры. В XIX веке это было электричество, в веке ХХ — теория относительности и квантовая механика. Сейчас вряд ли есть человек, который ничего не слышал о бозоне Хиггса, но объяснить внятно, что это такое, может далеко не каждый. Для заинтересованных в этом людей британский популяризатор науки Джим Бэгготт написал книгу, в которой изложена полная история — от появления научной идеи до открытия «частицы Бога».
«Русская планета» с разрешения издательства «Центрполиграф» публикует фрагмент книги Джима Бэгготта «Бозон Хиггса» о завершении создания теоретической модели этого явления. 
А можно ли было надеяться на квантовую теорию поля для сильного взаимодействия?
Гелл-Манн получил Нобелевскую премию по физике 1969 года за большой вклад в науку, в основном за открытие странности и восьмеричного пути. Ивар Валлер, член Нобелевского комитета по физике, перечислил его достижения, когда официально представлял Гелл-Манна. Валлер также упомянул кварки и сказал, что, несмотря на усиленные поиски, они все еще не найдены. Однако он любезно признал, что кварки тем не менее имеют большую «эвристическую» ценность.
Гелл-Манну пришлось свыкаться со статусом знаменитости, которым автоматически наделяется нобелевский лауреат. Его завалили приглашениями на конференции и просьбами о статьях, так что ему совсем не хватало времени писать, хотя это и раньше давалось ему с трудом. Он даже пропустил сроки подачи собственной Нобелевской лекции в Шведскую академию, которая собиралась издать сборник лекций Le Prix Nobel. И это были не единственные сроки, которые он нарушил.
Летом 1970 года Гелл-Манн с семьей уехал в Аспен, штат Колорадо. Но он скрывался от обязательств, а не от науки. Там же, в Аспенском физическом центре физики, проводили отпуск и другие физики со своими семьями.
Центр был специально создан для нобелевских лауреатов, которые хотели бы, чтобы их ничто не отвлекало. Его открыли в 1962 году на базе Аспенского института гуманитарных наук после обращения двух физиков. Они предложили создать такое место со спокойной, расслабленной, не слишком организованной атмосферой, куда физики могли бы сбежать от административных обязанностей, которые накладывала на них повседневная университетская работа, и просто говорить друг с другом о науке. Институт отдал под это часть своего кампуса Аспен-Медоус, расположенного в осиновой роще на городской окраине.
Именно в Аспене Гелл-Манн столкнулся с Харальдом Фрицшем, убежденным сторонником модели кварков, который с изумлением узнал, что Гелл-Манн, как ни странно, неоднозначно относится к своему собственному «математическому» изобретению.
Фрицш родился в Цвиккау, городе на юге от Лейпцига. Вместе с коллегой он сбежал из коммунистической ГДР и потом от болгарских властей, на лодке с подвесным мотором они проплыли больше 300 километров по Черному морю и добрались до Турции.
Он получал докторскую степень по теоретической физике в Институте физики и астрофизики Макса Планка в Мюнхене, ФРГ, где одним из его преподавателей был Гейзенберг. Летом 1970 года он проезжал через Аспен, направляясь в Калифорнию.
Еще студентом в ГДР Фрицш проникся убеждением, что кварки должны лежать в основе квантовой теории поля для сильного ядерного взаимодействия. Это были не просто математические приемы. Это было что-то настоящее.
Гелл-Манна впечатлил энтузиазм молодого немца, он согласился, чтобы Фрицш посещал его в Калтехе примерно раз в месяц. Вместе они стали работать над теорией поля на основе кварков. Окончив аспирантуру в ФРГ в начале 1971 года, Фрицш перевелся в Калтех.
Фрицш в некотором роде потряс основы консервативного отношения Гелл-Манна к кваркам. Это было не просто психологическое потрясение: приезд Фрицша в Калтех 9 февраля 1971 года совпал с настоящим землетрясением магнитудой 6,6 по шкале Рихтера, от которого ранним утром того же дня содрогнулась долина Сан-Фернандо недалеко от Силмара. «В память о том случае, — позднее писал Гелл-Манн, — я не стал поправлять покосившиеся картины на стене, пока их снова не потревожило землетрясение 1987 года».
Ульям Бардин, 2008 год. Фото: Fermilab Today
Ульям Бардин, 2008 год. Фото: Fermilab Today
Гелл-Манн добился грантов для себя и Фрицша, и осенью 1971 года они оба поехали в ЦЕРН. Там Уильям Бардин, сын Джона Бардина из теории сверхпроводимости Бардина, Купера и Шриффера, рассказал им о некоторых аномалиях в расчетной скорости распада нейтральных пионов. Бардин некоторое время работал над этими расчетами в Принстоне со Стивеном Адлером. Они показали, что модель кварков с дробными зарядами предсказывает скорость распада, которая получалась в три раза меньше измеренной скорости. Адлер пошел дальше и показал, что модель кварков с целочисленными зарядами Хана — Намбу на самом деле лучше предсказывает скорость в измерениях.
Гелл-Манн, Фрицш и Бардин начали совместную работу над вариантами. Они хотели посмотреть, можно ли согласовать результаты распада нейтрального пиона с вариантом первоначальной модели кварков с дробными зарядами.
Как предполагали Хан и Намбу, им потребовалось новое квантовое число. Гелл-Манн решил назвать это новое квантовое число цветом. В новой системе кварки обладали бы тремя возможными цветными квантовыми числами: синим, красным и зеленым.
Барионы состояли бы из трех кварков разных цветов, так чтобы общий «цветной заряд» был равен нулю и давал «белый» цвет. Например, можно представить, что протон состоит из синего верхнего кварка, красного верхнего кварка и зеленого нижнего кварка (uburdg). Нейтрон состоял бы из синего верхнего кварка, красного нижнего кварка и зеленого нижнего кварка (ubdrdg). Мезоны, например пионы и каоны, состояли бы из цветных кварков и цветных антикварков, так, чтобы общий цветной заряд был нулевым и частицы так же были «белыми».
Это было красивое решение. Цвета кварков давали дополнительную степень свободы, и, значит, принцип Паули не нарушался. Утроение количества видов кварков означало, что скорость распада нейтрального пиона можно предсказать с точностью. И никто не мог ожидать, что цветной заряд проявится в экспериментах, ведь это свойство кварков, а кварки заключены внутри белых адронов. Цвет нельзя увидеть, потому что природа требует, чтобы все наблюдаемые частицы были белыми.
«Мы постепенно поняли, что [цветная] переменная решает все вопросы! — объяснял Гелл-Манн. — Она улучшает статистику и при этом не вынуждает нас использовать сумасшедшие новые частицы. Потом мы поняли, что она вдобавок может решить проблемы с динамикой, потому что на ней можно было построить калибровочную теорию SU(3), теорию Янга — Миллса».
К сентябрю 1972 года Гелл-Манн и Фрицш подробнее разработали модель, состоящую из трех кварков с дробными зарядами, которые имели три аромата — верхний, нижний и странный — и три цвета и были связаны системой из восьми цветных глюонов — переносчиков сильного цветового взаимодействия. Гелл-Манн представил модель на конференции по физике высоких энергий, которая проводилась в честь открытия Национальной ускорительной лаборатории в Чикаго.
Стэнфордский центр линейных ускорителей, 2009 год. Фото: SLAC National Accelerator Laboratory / Flickr
Стэнфордский центр линейных ускорителей, 2009 год. Фото: SLAC National Accelerator Laboratory / Flickr
Но его уже начали одолевать сомнения. Больше всего Гелл-Манна беспокоил статус кварков и механизм, обеспечивающий конфайнмент, и он предпочитал не слишком распространяться о теории. Он упоминал вариант модели с одним глюоном и подчеркивал, что кварки и глюоны — «воображаемые».
Когда они с Фрицшем дошли до написания лекции, их обуяла нерешительность. «Готовя письменный вариант, — позднее писал Гелл-Манн, — к сожалению, мы поддались только что упомянутым сомнениям, и мы ушли в технические вопросы».
Эти колебания не так уж трудно понять. Если цветные кварки действительно всегда заключены внутри белых барионов и мезонов, так что их цветной и дробный электрический заряд нельзя наблюдать, тогда можно сказать, что любые размышления об их свойствах — пустая болтовня.
Теоретики подошли очень близко к большому синтезу: слиянию теорий квантового поля на основе симметрии SU(3) Ч SU(2) Ч U(1), которое позже стало известно как Стандартная модель. Этот синтез должен был подготовить теоретическую основу для экспериментальной физики элементарных частиц в последующие 30 лет. Эта нерешительность была просто глубоким вдохом перед прыжком в воду.
Фактически дразнящие свидетельства существования кварков появились всего за несколько лет до того, во время высокоэнергетических столкновений электронов и протонов. Результат экспериментов, проведенных в Стэнфордском центре линейных ускорителей (SLAC) в Калифорнии, сильно намекал, что протон состоит из точечных частиц.
Однако было неясно, кварки ли эти точечные частицы. Что еще больше сбивало с толку, результаты также предполагали, что составные части внутри протона вовсе не находятся в железной хватке, а ведут себя так, будто могут совершенно свободно бродить по своим просторным жилищам. Как это совмещалось с идеей конфайнмента?
Работа теоретиков подходила к концу. Стандартная модель была почти закончена. Теперь пришла очередь экспериментаторов.
Бэгготт Дж. Бозон Хиггса. От научной идеи до открытия «частицы Бога» — М.: Центрполиграф, 2014   
Поделиться
ТЕГИ
поддержать проект
Для поднятия хорошего настроения, вы можете угостить наших редакторов чашечкой кофе
Маленькая чашка кофе
cup
200 ₽
Средняя чашка кофе
cup
300 ₽
Большая чашка кофе
cup
500 ₽
Большая чашка кофе и что-то вкусное
cup
900 ₽
Нажимая на кнопку «Поддержать», я принимаю пользовательское соглашение, политику конфиденциальности и подтверждаю свое гражданство РФ
Кто может поддержать проект?
Поддержать проект могут только граждане России. Поддержка осуществляется только в рублях. В соответствии с требованием закона.
Лень сёрфить новости? Подпишись и БУДЬ В КУРСЕ