Итоги сказанного

Величественная и гармоническая картина взаимодействий рисуется исследователю. Четыре основных типа сил дают ключ к пониманию бесконечно разнообразных процессов. Они очень непохожи друг на друга, эти четыре фундаментальных вида взаимодействия — и в то же время их связывают узы глубокого единства.

Непохожи. Да, действительно, велико отличие гравитационных, скажем, сил от ядерных. Даже сферы их действия резко отличаются друг от друга. Эти «сферы влияния» можно, как кажется на первый взгляд, очень отчетливо очертить для каждого типа сил. Гравитационные силы господствуют в мире космических объектов. Сфера, где основными становятся электромагнитные силы,— атомы, молекулы и куски вещества, которые из них слагаются. Область, где действуют ядерные силы, еще теснее: ядра атомов. И, наконец, о слабых взаимодействиях больше, чем о любом другом типе сил, хочется сказать, что они определяют процессы, протекающие в интимной сфере самих частиц, из которых складывается все вещество, в том числе и атомные ядра.

Итак, первая, самая грубая классификация сил по сферам их действия выглядит так:

КОСМОС — АТОМ — ЯДРО — ЧАСТИЦА.

Второй признак — величина сил, или, более точно, энергий, соответствующих разным взаимодействиям. Ядерное взаимодействие примерно в сто раз превосходит электромагнитное и в 100 000 миллиардов — «слабое». Гравитационное же взаимодействие двух электронов меньше кулоновского во столько раз, что нам пришлось бы писать число с сорока двумя нулями.

Можно было бы многое добавить к рассказу о том, в чем несхожи фундаментальные силы. Но сколько бы мы ни говорили об их различии, ничто не может заслонить и другую принципиальную сторону дела — единство всех сил.

Взять хотя бы тот же вопрос о делении «сфер влияния». Так ли уж абсолютно это деление? Разве можно, говоря о космических объектах, например, сбросить со счетов ядерные силы? Или электромагнитные? Или, наконец, слабые взаимодействия? Нет, разумеется, нет! Ведь поступить так — это значит зачеркнуть всю физику звезд.

Или другое. Разве в ядре существенны одни ядерные силы? Опять-таки приходится давать отрицательный ответ. И электромагнитные, и слабые взаимодействия существенно сказываются и здесь. Даже гравитационные силы, «классической ареной действия» которых являются космические объекты, по мнению ряда исследователей могут вторгаться в «микромир» и играть существенную роль в формировании самих частиц.

Следовательно, «разложив по полочкам» основные типы взаимодействия, мы тут же убеждаемся, что «лицо мира» определяется всей их совокупностью, их наслоением и глубоко гармоническим сочетанием.

Мир един. Это относится и к миру взаимодействий. И, наконец, еще одно.

Уже сейчас мы почти уверены, что сверх указанных четырех типов сил есть еще и другие. Знаем мы о них еще очень мало. Введение таких сил связывается с проблемой строения самих элементарных частиц. Все здесь — и, в частности, взаимодействия,— до совсем недавнего времени было непроницаемой загадкой. Было и остается в значительной степени и сегодня. Если действительно существуют кварки, то каково взаимодействие между ними? Если действительно есть в природе умеренно сильное взаимодействие, то каковы его особенности? Какие еще тайные пружины скрываются в недрах частиц? Не нужно ли будет через десять-двадцать лет писать новые главы в книге о силах в природе и не станут ли эти главы основными? Не приходится сомневаться, что наши представления будут углубляться. И это, конечно, должно коснуться не только «интерьера» частиц, но и их взаимодействий друг с другом. Даже уже в том, что говорилось о сравнительно очень хорошо изученных четырех фундаментальных типах взаимодействия, проскальзывали намеки на необходимость расширить «семейство сил». Вспомните хотя бы об упоминавшейся в главе о ядерных силах проблеме отталкивания протонов и нейтронов на сверхмалых расстояниях. Сводится ли это отталкивание к одному из четырех фундаментальных типов сил? Насколько мы можем сейчас судить, вполне возможно, что — нет. Может быть, здесь появляется новый член нашего «семейства»?

1 2 3 4 5