Метеориты пролетают миллионы километров в космосе. Метеориты бомбардируются там космическими лучами. В метеоритах могут образоваться монополи. Раз разъединенные, они уже не могут аннигилировать. Поэтому монополи в метеоритах будут сохраняться практически вечно.
Одна из богатейших коллекций метеоритов собрана в Гарварде. Метеориты под страшные клятвы брались и уносились оттуда искателями монополей и подвергались действию магнита в 100 тысяч эрстед... И с грустью относились обратно... Монополей в метеоритах никто не отыскал.
Не сопутствовала удача и советским искателям монополей - профессору В. А. Петухову и М. Н. Якименко. В качестве объекта исследований они взяли железный сихотэалинский метеорит, который облучался космическими лучами не менее полумиллиарда лет. Для того чтобы извлечь монополи, вещество метеорита нужно было перевести в газообразное состояние. Это осуществлялось путем хлорирования железа и испарением получившихся хлоридов. Взвешенные в атмосфере разряженного диамагнитного газа монополи, сталкиваясь с молекулами газа, освобождались бы от "налипших" на них молекул и под действием мощного магнита должны были бы направляться к специальному сцинтилляционному счетчику.
Ни одного монополя в процессе экспериментов зарегистрировано не было.
Не обнаружили ни одного монополя и исследователи, пытавшиеся "вытянуть" их с помощью мощного магнита из горных магнетитовых пород, выходящих на поверхность Земли.
Ни одного монополя не обнаружили и энтузиасты, пытавшиеся "выудить" их из вековой донной грязи океанов.
Что это? Почему столько неудач? Неужели уже система?
А может быть, ищут не то? Или не там? Или, наконец, не так?
Споры вокруг монополей - частиц, которые сделали бы уравнения Максвелла полностью симметричными, не утихают. В этом можно было легко убедиться, попав на какой-нибудь час в огнедышащую атмосферу дискуссий на семинаре по монополям в МГУ.
Научный сотрудник из Иванова Ю. С. Мавричев, исписав уравнениями не одну доску, пытался доказать, что поиски монополей в системах статических, например в метеоритах, занятие малоперспективное: там монополей быть не может. Физики из ФИАНа и МГУ Ю. Д. Усачев и А. Б. Куканов возражали ему. Общее впечатление, которое можно было вынести из всех обсуждений, - то, что физики уже ставят под сомнение сами соотношения Дирака, приведшие к гипотетическим монополям.
Вполне может оказаться, что "железный рыцарь" теоретической физики Дирак ошибался и его соотношение неверно. Именно таким было направление удара молодых теоретиков. А если Дирак ошибался, то монополи, если они существуют, вовсе не должны иметь заряд, именно в 68,5 раза больший электрического. Они могут иметь заряд, например, равный электрическому. А таких монополей никто никогда не искал. Здесь перед исследователями открывается новая целина, которую нужно долго и тщательно обрабатывать с тем, чтобы, как выразился один теоретик, "в который раз убедиться, что и это допущение не приводит к цели".
Может возникнуть вопрос: а зачем все это?
Не слишком ли дорогую цену платят энтузиасты за то, чтобы найти наконец "монопольную" красоту полностью симметричных уравнений Максвелла?
Разумеется, нет. Уравнения Максвелла лежат в основе современной физики, и любое изменение в них, естественно, повлечет за собой переворот в нашем представлении о мире. А это гораздо важнее даже, чем та практическая польза, которую могло бы принести открытие монополей. Но и о ней, практической пользе, не стоит забывать. Подсчитано, что ускоритель, "стреляющий" монополями, а не электрически заряженными частицами, был бы при той же энергии ускоряемых частиц в тысячи раз дешевле аналогичных машин сегодняшнего дня. Это происходит потому, что заряд монополя (как пока считают) очень велик, и его ускорение в магнитном поле происходило бы быстро и очень эффективно. Таким образом, монополи, если бы их открыли, помимо всего прочего, сразу же смогли бы сэкономить нам и многие миллионы рублей.
Находка монополей будет грандиозным событием в физике, сравнимым, может быть, с открытием радиоактивности или электрона.
Ну, а если монополей нет и они не будут найдены? Ведь вполне возможно, что поиски "монопольной" красоты не имеют под собой почвы и сама вожделенная симметрия уравнений Максвелла иллюзорна.
Видимо, "закрытие" монополей будет не меньшим праздником для физиков, чем их возможное открытие. Для того чтобы наложить окончательный безапелляционный "запрет" на существование монополей, потребуется выработать какие-то новые физические принципы, заново пересмотреть всю теорию электромагнитных явлений. Сегодняшние представления в большой мере поддерживаются интуитивной убежденностью в равноправии электрических и магнитных явлений. Именно этой интуитивной убежденностью и вызваны наши поиски симметрии максвелловых уравнений.
Но если окажется, что уравнения все же умнее нас, в чем был убежден Генрих Герц, то на все, даже самое очевидное, придется посмотреть с новых позиций на этот раз с позиций уже принципиального "неравноправия" электрических и магнитных явлений.
Пока уравнения стоят незыблемо...
Правда, позиции их ослабляются еще и с другой стороны. В последнее время среди физиков начинает утверждаться еретическая мысль: заряд электрона, зарядовая единица, основной кирпичик электронной и квантовой теорий - вовсе не так элементарен и неделим, как казалось в начале века.
Чем больше становится ускорителей, тем больше открывают новых "элементарных" частиц.
Прошли те времена, когда элементарные частицы насчитывали в своем семействе два члена: электрон и протон. То был золотой век электромагнитных теорий, когда все в мире, казалось, можно было объяснить электромагнитными взаимодействиями.
Затем был открыт позитрон - положительный электрон. Первая античастица. Теллер ввел термин "антимир":
Далеко, за атмосферой,
Есть район пустынный, звездный,
На вершине антитела
Проживает Анти-Теллер.
Раз утром гулял он у моря
И видит - сосуд подплывает.
Вдруг верхняя крышка открылась
Пришелец с Земли вылезает.
Они подбежали друг к другу
И правые руки пожали.
На месте их встречи тотчас же
Лишь гамма-лучи побежали.
"Электромагнитный мир" рухнул, когда был открыт нейтрон (Чадвик, 1932 г.) - электрически нейтральная частица с массой протона, принципиально не способная ввиду отсутствия заряда на электромагнитное взаимодействие.
Затем - всего за 25 лет - еще тридцать "элементарных" частиц.
В 1947 году появились "странные" частицы с особым, неэлектрическим видом заряда, не подчиняющиеся законам сохранения, - К-мезоны и гипероны. Затем мюон, "тяжелый электрон", эквивалентный электрону по свойствам, но тяжелее его в 208 раз. Зачем нужна такая частица, когда уже есть электрон? "Посмотрите на мюон, - говорил один видный физик. - Кем и когда заказана эта частица?"
А ведь были еще лептоны, андроны, барионы, анти-барионы, гипероны, резонансы.
Каждый год - десяток новых частиц. Уже - неслыханное дело! - не хватает букв всех алфавитов для их обозначения. Физики считают, что общее число "элементарных" частиц перевалило за несколько тысяч. Не многовато ли для "элементарных"?.
Не мудрено, что нашлись ученые, решившие покончить с беспорядком в мире частиц и свести их все к комбинациям "поистине элементарных" частиц.
И тут появились "кварки". Частицы, отрицающие и электрические и магнитные единичные заряды. Кварки - против монополей.
Кварк - по-немецки - творог, в переносном смысле - чепуха. Название взято американцем М. Гелл-Маном из романа английского писателя Джойса "Поминки по Финнегану".
Нейтрон? О, это очень просто: Он является частью фундаментального октета со спином 1/2, лептонным числом 0 и странностью 0. В общем, возьмите несколько кварков, и он - перед вами!
Из сборника "физики продолжают шутить".
...Финнеган (а может быть, и не Финнеган, а вытеснивший его из жизни Хэмфри Эквикер, понять из романа трудновато) в бреду, ему чудится, что он вовсе не бедный горбун-трактирщик, а древний король Марк, у которого племянник Тристан, рыцарь короля Артура, отнял прекрасную Изольду. Марк гонится за беглецами на корабле, преследуемом кричащими чайками (а может быть, это вовсе и не чайки, а судьи). Злобные крики чаек сливаются в бессвязную песню: