Сравнение. Не слишком ли смелое?

Поскольку мы видим не самые взаимодействия, а лишь их результат — превращение одних частиц в другие (либо в те же, но в другом состоянии), появляется естественное — и вполне оправданное, добавим,— стремление отразить это положение и в теории. И как следствие такой теории возникает физическая картина, в которой центральное место отводится частицам, как чему-то, данному непосредственно опытом. Чтобы пояснить нашу мысль, представим себе на минуту, что мы ничего не знаем о молекулярном строении веществ. Тогда даже такая, как нам сейчас кажется, простая задача, как таяние льда, выглядела бы, вероятно, так. Исследователи могли бы подробно изучить свойства льда и свойства воды. Изучить на опыте, подчеркнем. Может быть, они даже назвали бы лед одной «элементарной сущностью», а воду — другой. Далее, опираясь опять-таки на эксперимент, они сформулировали бы закон: при определенных условиях (т. е. в данном случае при определенных температурах и давлении) лед переходит в воду. Переходит — но как? За счет каких внутренних, сокровенных изменений? Этого без молекулярной картины не выяснить. И вот наши воображаемые ученые оказались бы в том положении, о котором мы говорили, что оно не дает возможности понять внутреннюю динамику процесса. В конечном итоге и в фундаментальной проблеме элементарных частиц дело сводится к тому, что мы не знаем, каково строение, т. е. внутренние законы, этих частиц. Это-то и заставляет нас принимать их сейчас, так сказать, в готовом виде и описывать все многообразие процессов в микромире только как исчезновение «готовых» частиц и рождение новых.

Не нужно думать, что такой подход из рук вон плох. Физики — опытные следопыты, и им удалось, расшифровывая следы-треки, разобраться в очень тонко замаскированных эффектах, выдающих повадки частиц. Мы не только умеем сейчас разбираться в законах движения свободных частиц, но знаем многое и об их взаимодействии. Как уже говорилось, оно, по современным представлениям, сводится к тому, что частица обменивается или перебрасывается с соседями квантами поля-посредника, т. е. обменивается тоже частицами, но другой природы.

Природа испускаемых и поглощаемых частицей квантов определяется тем, какой у этой частицы заряд. Если она заряжена электрически, то ей «дозволяется» испускать и поглощать фотоны; если у нее есть так называемый ядерный заряд (о нем речь будет дальше), то л-мезоны, и т. д.*).

 

*) Никаких конфликтов с законом сохранения энергии это не вызывает: длительность процессов Дг очень мала, и, согласно соотношению неопределенностей, «размазывание» энергии соответственно должно быть велико.