КЭД – странная теория света и вещества - Ричард Фейнман (2017)

Тайны, вроде этих повторяющихся циклов, делают работу физика-теоретика очень интересной: Природа задает нам такие чудесные загадки! Почему она повторяет электрон частицами, массы которых в 206 и 3640 раз больше?

Мне хотелось бы сделать одно последнее замечание, чтобы совершенно покончить с частицами. Когда, взаимодействуя с W-бозоном, d-кварк переходит в w-кварк, он может также с небольшой амплитудой перейти вместо этого в с-кварк. Когда w-кварк переходит в d-кварк, он может также с малой амплитудой перейти в s-кварк и с еще меньшей амплитудой перейти в b-кварк (см. рис. 93). Поэтому W-бозон немного все перекашивает и позволяет кваркам переходить из одного столбца таблицы в другой. Почему возникают в такой пропорции амплитуды перехода в другие типы кварков, совершенно неизвестно.

Вот и все, что касается остальной квантовой физики. Это чудовищная неразбериха, и вы можете сказать, что физика безнадежно запуталась. Но так казалось всегда. Природа всегда казалась безнадежно запутанной, но, продвигаясь вперед, мы различаем закономерности и сводим теории воедино; возникает какая-то ясность и все становится проще. Неразбериха, которую я вам сейчас продемонстрировал, значительно меньше, чем та, что была десять лет назад, когда мне пришлось бы рассказывать вам о четырехстах с лишним частицах. А подумайте о неразберихе в начале этого века, когда независимо существовали тепло, магнетизм, электричество, свет, рентгеновское и ультрафиолетовое излучения, показатели преломления, коэффициенты отражения и другие свойства различных веществ, которые мы с тех пор объединили в одну теорию – квантовую электродинамику.

Рис. 93. У d-кварка имеется небольшая амплитуда превращения вместо u-кварка в с-кварк, и у s-кварка имеется небольшая амплитуда превращения вместо с-кварка в w-кварк, причем в обоих случаях будет испускаться W-бозон. Мы видим, что W-бозон способен менять кварковый аромат из одного столбца таблицы в другой (см. рис. 92).

Я хотел бы подчеркнуть одно обстоятельство. Теории, посвященные остальной физике, очень похожи на квантовую электродинамику: все они описывают взаимодействие объектов со спином ½ (вроде электронов и кварков) с объектами, имеющими спин 1 (вроде фотонов, глюонов и W-бозонов), в рамках концепции амплитуд, согласно которой вероятность события равна квадрату длины стрелки. Почему все физические теории имеют столь сходную структуру?

Имеется несколько возможностей. Во-первых, причиной может служить ограниченное воображение физиков. Встретившись с новым явлением, мы пытаемся вогнать его в уже имеющиеся рамки – и только поставив достаточное количество экспериментов, обнаруживаем, что концы с концами не сходятся. Поэтому, если какой-нибудь дурак-физик во время лекции в Калифорнийском университете в 1983 г. говорит: «Вот так все устроено, и посмотрите, как удивительно похожи теории», это не значит, что в Природе все на самом деле так похоже, а значит, что физики только и были способны повторять одно и то же снова и снова.

Другая возможность состоит в том, что это на самом деле все одно и то же, что у Природы есть только один способ выражаться, и потому время от времени Она повторяет свой рассказ.

Третья возможность состоит в том, что все похожие явления – это на самом деле разные стороны одной и той же скрытой от нас большой картины, части которой, взятые по отдельности, кажутся разными, как пальцы на одной руке. Многие физики трудятся над созданием великой картины, объединяющей все в одну сверхсупермодель. Это восхитительная игра, но в настоящее время игроки никак не договорятся о том, что представляет собой эта великая картина. Я лишь немного преувеличу, если скажу, что в большинстве этих спекулятивных теорий не больше глубокого смысла, чем в вашем предсказании t-кварка, и я гарантирую, что они предсказывают массу t-кварка ничуть не лучше вас!