Взаимодействие и волейбол

С появлением квантовой теории изменилось не только мерило взаимодействий — самый их механизм предстал в новом свете. Вы помните, как долго и настойчиво искали посредника во взаимодействиях тел. Эти поиски в конце концов привели к утверждению понятия поля — электромагнитного поля, в частности. Однако, как мы только что говорили, корпускулярно-волновой дуализм заставляет искать черты прерывного в непрерывном. Поле имеет и корпускулярное лицо. С корпускулярной точки зрения можно, следовательно, осмыслить и взаимодействие. Если раньше мы говорили: один заряд создает поле, которое действует на второй заряд, то теперь о том же мы имеем основание сказать и так: первым зарядом создаются (испускаются) кванты, т. е. частицы-посредники, которые затем поглощаются вторым зарядом. Этот обмен промежуточными частицами, как механизм взаимодействия, и является «переводом на квантовый язык» прежней классической картины. Если раньше воздействие тел друг на друга вызывало ассоциации с какими-то нитями, протянутыми от одного из них к другому, то теперь более уместно представлять себе нечто вроде игры в волейбол между частицами.

Однако новое описание взаимодействия — это не просто переливание старого вина в новые маха. Квантовое истолкование вскрывает целые пласты новых возможностей. Мы увидим дальше, что это буквально переворот в понимании взаимодействия. Но прежде чем начинать разговор о новых возможностях, хочется на минуту вернуться к началу нашей книги. Вы помните спор о близкодействии и действии на расстоянии? Еще сравнительно недавно — в начале прошлого века — сама необходимость поисков «посредника» взаимодействия многим казалась сомнительной. Потом в науку вошло понятие о поле, как о переносчике взаимодействия. Но и поле многим долгое время представлялось каким-то эрзац-посредником — уж очень глубока была пропасть, отделявшая его от «настоящей» материи, описываемой законами механики Ньютона. Наконец, мы сделали еще один важнейший шаг: убедились, что посредник не только материален — обладает энергией, импульсом и т. д., но может — с таким же правом (и точностью), как и самые источники, взаимодействие между которыми он осуществляет,— рассматриваться как частицы. Никакой пропасти не оказалось. И то, что взаимодействует, и то, что переносит взаимодействие, предстало перед нами как обычная материя, в конечном итоге — как элементарные «частицы». И только кавычки у слова «частицы» заставляют нас вспоминать тот огромный путь, который прошла наука от ньютоновского описания движения до появления идеи о корпускулярно-волновом дуализме.

Однако, на какие новые возможности мы намекаем?

Спросим себя, можно ли оставлять монополию на перенос взаимодействия только за частицами электромагнитного поля? Нельзя ли и другим частицам (или их группам) также взять на себя роль переносчиков взаимодействия?

Идея оказалась очень интересной и плодотворной,— мы еще вернемся к ней, в частности, в следующей главе. А пока отметим только два важных момента.