Диалоги (июль 2003 г.) - Гордон Александр (книги бесплатно без регистрации TXT) 📗
Жорж Лошак: Вы знаете, я вообще не люблю, когда начинают перечислять возможные взаимодействия. По-моему, это секрет Бога, а может быть, и Бог этим никогда не интересовался. Есть ли четыре взаимодействия, или пять, или восемь – это мне совершенно безразлично. Вопрос в том, что наука далеко, наверное, неполная, что приходиться говорить каждый раз, когда выдумывают новую область науки, как это случилось во время Ньютона или в наше время, то есть в начале ХХ века. А каждый раз, когда направление развилось, начинают думать, что наука закончена, и что всё, что будут встречать в природе, будет объяснимо тем, что уже знают, и я думаю, что каждый раз это ерунда. Несмотря на то, что из всех известных нам теорий что-то останется, безусловно, например, из теории Ньютона осталось почти всё. Только оказалось, что некоторые явления, некоторые типы феноменологии эта теория не объясняет, и поэтому создали электромагнетизм, термодинамику, квантовую теорию и так далее. И также будет и с нашей наукой. Да, надо сказать вдобавок, что нет, как бы сказать, закрытой логики в нашей науке. Несмотря на то, что всегда пытаются следовать логике в науке, мы её почти никогда не находим. И из-за этого во всяких явлениях, которые мы знаем, есть щели, маленькие щели. Из этих щелей может возникнуть в любой момент новая теория или новый вид известных нам теорий. Так вот, в этом случае можно сказать следующее. Нам известен электромагнетизм, который есть обширная, грандиозная часть физики, и который хорошо изучен и многое объясняет. Мы этим электромагнетизмом теперь и пользуемся в телевидении. Без Фарадея, без Максвелла не было бы нашей передачи. Но этот электромагнетизм имеет недостаток симметрий. То есть это называется электромагнетизм, но всё основано, на самом деле, на электричестве, и даже основная часть магнетизма основана на электричестве, и теория как бы хромает. Представьте себе, что это уже знал Максвелл. Максвелл это знал и просто решил, что поскольку он знал намного больше об электричестве, чем о магнетизме, несмотря на то, что в его время знали много о магнетизме, он не допустит возможности возникновения магнетизма как бы из ничего, и решил, что магнетизм будет возникать из электричества, как и сказал сам Ампер до него. Он знал, он хорошо чувствовал, что чего-то не хватает. Это заметил намного сильнее Пьер Кюри после него. Пьер Кюри в конце 19-го века создал, можно сказать, всю область симметрий в общей физике. И создал теорию симметрий в электромагнетизме. Основываясь на этом учении, совершенно новом, он высказал гипотезу, что могут существовать зёрнышки магнетизма, как существуют зёрнышки электричества. Не забудьте, что в то время электрона ещё официально не знали, начинали думать об этом, но всё-таки не знали. И он в очень короткой статье описал симметрические свойства, которые могли бы быть свойствами магнитных частиц. Что есть магнитная частица? Это означает следующее. Все знают, что есть магнит. В магните есть два полюса – северный и южный. Если распилить магнит на два, получается два магнита и так далее. Значит, задаётся вопрос, как во время Демокрита в Древней Греции: что случится, если мы будем и дальше так распиливать магнит? Физика обычно даёт ответ, что будут всегда маленькие, всё меньше, но будут всё-таки маленькие магниты. А задача: существуют ли в природе частицы, которые носят только один полюс? Либо – северный, либо – южный. И другие частицы, которые имеют второй полюс. Кюри дал некоторые описания симметрии таких частиц. После него возникли во время 20-го века сотни работ по этой теме. Никто никогда не видел магнитного монополя, но пытались угадать, какой вид он может иметь. Какие следы он оставит, как он будет взаимодействовать с электрическими зарядами, с обычной материей в мире. И среди этих работ была одна знаменитая, которая принадлежит известному английскому физику Дираку, который написал основное уравнение электрона. И Дирак доказал, что, исходя из очень общих рассуждений электромагнетизма, магнитный заряд, примерно, в 70 раз больше, чем электрический заряд. Если найти монополь, который этому закону не подчиняется, так это будет большой загадкой. Потому что это доказательство и другие, которые нашли позже, все они основаны на самых глубоких идеях об электромагнетизме. И надо сознаться, что если найти экспериментально что-то другое, то это будет глубокой неприятностью для теоретиков. Конечно, ясно, что если экспериментаторы докажут, что это неверно, ну так пускай, надо будет изменить весь электромагнетизм. Что я в этой области сделал. Написал уравнение для магнитного монополя, которое основано на уравнении электрона Дирака. То есть, я показал, я не говорю, что я доказал, я показал. Я показал, что можно смотреть на электричество и на магнетизм, как на некоторую гору. И один спуск будет электричество, а другой – магнетизм. Уравнение Дирака написано на одном склоне горы. И описывает только электричество. И значит, я показал, что можно ввести в уравнение Дирака другой термин, чем тот, который он ввёл в теорию электрона, и тем описать другую часть теории, которая описывает лёгкий магнитный монополь.
А.Г. То есть, восстановить симметрию, по сути.
Ж.Л. Восстановить симметрию. Но когда вы пытаетесь это делать, первое, что оказывается, это что такой симметрии нет. И что монополь не так похож на электрон, как можно было бы надеяться. Есть многие виды такой частицы, которая резко отличается от электрической частицы, и я их тщательно описал при помощи вычислений, то есть это настоящая физическая модельная теория, когда пишешь первые уравнения и первые принципы, потом остальное вытекает из того, что написали. Это можно охарактеризовать таким образом, что, во-первых, этот монополь очень лёгкий. В первом варианте теории он даже без массы, как фотон. Что резко отличает этот монополь от того, который открыли в общей теории элементарных частиц, известный монополь Т'Хофта и Полякова, который, наоборот, очень тяжёлый по теории. Во-вторых, есть как бы вершина этой горы. И есть надежда перейти с одной стороны на вторую. Я должен тут подчеркнуть, что перейти с одной стороны на вторую мне не удалось. Я не понял, что надо для этого делать. И это, может быть, удалось моему другу Уруцкоеву. Потом надо сказать ещё и другое. Что по этой теории оказывается, что основную роль играет то, что называют киральностью. То есть, способность быть левым или правым. И что монополь и антимонополь связаны только с вращением частицы и с вращением в левую или в правую сторону. Это означает, что частица проявляется, как то, что можно называть квантовым волчком. Всем известно, что такое волчок. Квантовый волчок – это волчок, в котором основные черты меняются дискретным образом, а не непрерывным, как это происходит с обычным волчком. Можно тут добавить, что эту идею изначально имел именно Кюри. И он смотрел на монополь не как на квантовый волчок, потому что он не знал квантовой теории, конечно. Но он выдумал эксперимент, чтобы найти магнитный монополь, который был бы основан на той же идее. А тут этот эксперимент, как известно, не работал, поскольку если он бы работал, это было бы всем известно уже больше, чем сто лет.
А.Г. И мы бы сейчас об этом не говорили.
Ж.Л. И об этом уже не говорили, когда следствие оттуда только. А тут это свойство волчка исходит из самой теории. И тогда получается одна фундаментальная черта этого монополя. Она состоит в следующем. Если волчок прецессирует одним или другим образом, он проявляется с известным зарядом. И что заряд, магнитный заряд, связан с этим вращением. А есть основное вращение. То есть, минимальное вращение этого волчка. Тогда магнитный заряд исчезает, он обращается в нуль, и монополь становится нейтрино. А нейтрино мы теперь очень хорошо знаем. Нейтрино – это очень лёгкая частица, которая производится при бета-распаде. То есть, в радиоактивности. И для этого я высказал гипотезу, что, может быть, эти монополи имеют то же свойство появляться в некоторых радиоактивных распадах. Если это правда, то значит, эти магнитные монополи могут влиять на радиоактивные распады и вводиться, в общем, в ядерную физику, несмотря на то, что по описанию они принадлежат миру атома и молекул, миру электрона, а не миру радиоактивности. Я думаю, что это, может быть, самая главная гипотеза. Ну что можно ещё рассказать. Много.
