Где искать антивещество?

Ирина Радунская| опубликовано в номере №861, Апрель 1963
  • В закладки
  • Вставить в блог

«Нет никакого сомнения, что перед нами безумная теория. Вопрос состоит в том, достаточно ли она безумна, чтобы быть правильной».

НИЛЬС БОР

Под Москвой, в Дубне, в Объединенном институте ядерных исследований, трудится замечательный коллектив физиков многих социалистических стран. Среди них — Бруно Максимович Понтекорво, член-корреспондент Академии наук СССР, автор многих выдающихся научных работ.

И одна из самых своеобразных его работ — гипотеза, по-новому осветившая загадочную историю мира и антимира. (В построение этой гипотезы внесли вклад доктор физико-математических наук Я. А. Смородинский и другие советские и зарубежные ученые.)

Симметрия мира — одно из самых впечатляющих представлений современной науки. Движение вправо и влево, вверх и вниз; положительное и отрицательное... Иначе говоря, каждое понятие имеет свою противоположность.

Идея о том, что левое и правое равноправны, что симметрия между левым и правым есть то же самое, что симметрия предмета и его зеркального отражения (ведь при отражении в зеркале правая рука «превращается» в левую),— эта идея восходит еще к Лейбницу. С тех пор ученые убеждены, что физические законы не отдают предпочтения ни левому, ни правому.

Симметрия пространственных отражений говорит о том, что если существует некоторая частица, то обязательно должна существовать и частица, получаемая ее зеркальным отражением. Но в мире элементарных частиц в этом отношении царила полная анархия. Мир крошечных сгустков материи долгое время «обходился» без симметрии. В нем властвовали только частицы. «Зеркальные отображения» электронов, протонов и нейтронов не были известны.

Да и сами эти частицы были не очень-то изучены. Даже об электроне ученые мало что могли сказать. То ли это точечная частица, то ли более сложное образование... И законы его поведения не были ясны.

Молодой английский физик Поль Дирак долго работал над уравнением движения электрона. И такое уравнение он наконец написал. Это было в 1928 году.

Но то, что прочли ученые в этом уравнении, показалось им, мягко выражаясь, недоразумением. Наравне с реально существующим отрицательно заряженным электроном в уравнении занял равноправное место электрон... «положительный». По всем свойствам это был типичный электрон, только заряженный положительным электричеством.

Таких частиц в природе никто не встречал. Если обычный электрон непременно оттолкнулся бы от отрицательно заряженного тела, то новый притянулся бы. Если в магнитном поле «старый» электрон побежал бы в одну сторону, «новый» непременно свернул бы в другую.

И действительно, вскоре при опытах с космическими лучами исследователи обнаружили позитрон — так назвали антипод электрона.

Но Дирак был уверен, что эта пара не уникальное явление. Не может быть, чтобы природе просто полюбилась эта комбинация. Ученый огорошил своих коллег предположением, что все частицы существуют парами, что каждой заряженной частице соответствует своя античастица с такой же массой, но с зарядом противоположного знака. Иными словами, если существует пара для электрона, то должна существовать пара и для протона. Если существуют атомы водорода, то должны существовать и атомы антиводорода. А это означает, что в природе наравне с веществом обязано существовать антивещество.

Уравнение Дирака толкнуло ученых на путь удивительных открытий новых частиц и античастиц.

Мы так подробно остановились на работе Дирака потому, что позитрон был первым шагом человека в антимир. А его работа стала важной вехой в истории физики потому, что ввела законы симметрии и в микромире.

Казалось, все пришло в порядок. Для каждой частицы, если этого требовала теория, была найдена соответствующая античастица. Но каждый ответ порождает новый вопрос: почему же известные нам тела состоят из обычных частиц, почему мы не встречаем антиатомов, состоящих из антипротонов, антинейтронов и позитронов? Если реально существует вещество и антивещество, то почему же вокруг нас мы всегда находим только вещество? Естественно, возникает недоумение: почему все в нашей Галактике — и звезды и межзвездное вещество — состоит только из частиц?

Где же антивещество, где следует искать антимир?

И хотя современная физика считает, что частицы и античастицы совершенно равноправны, исчерпывающего ответа на этот вопрос она пока не дает.

Здесь ученые заходят в тупик. Существование антивещества очевидно, но что же можно сказать об антимире? Может быть, антимир находится где-то за пределами видимости и отличается от нашего мира тем же, чем отличается изображение человека в зеркале от него самого?

Так ли это? Проверить пока невозможно.

  • В закладки
  • Вставить в блог
Представьтесь Facebook Google Twitter или зарегистрируйтесь, чтобы участвовать в обсуждении.

В 8-м номере  читайте о «Фаусте петровской эпохи» загадочном Якове Брюсе, об Александре Ланском - одном из фаворитов Екатерины II, о жизни и творчестве Михаила Лермонтова, о русском и американском инженере-кораблестроителе Владимире Ивановиче Юркевиче, о популярнейшем актере Андрее Мягкове. О жизни и творчестве русского художника Ореста Кипренского и многое другое



Виджет Архива Смены

в этом номере

Асы разведки

Повесть. Продолжение. Начало см. в №№ 5, 6.