Поток нейтрино
18 ноября 2024 года, 21:13
Токио, Япония
Из-за хитроумно выставленного света почти не было видно зала. Софиты били из-под потолка под таким углом, что для Зои пришедшие на презентацию выглядели полурастворившимися во мраке малоподвижными силуэтами. Только лишь красные индикаторы работы их параллельных аудиопереводчиков светились над креслами. Она поправила на правом запястье забарахливший, наверное, умный браслет, одновременно желая почувствовать снова его вибрацию и страшась её. Молчание уже начало затягиваться и дальше было бы неприличным.
Прокрутив в голове уже произнесённые тезисы о том, что у элементарных частиц нет ни формы, ни размеров, да и сами они – не объекты, а колебания в полях, девушка списала отвлекшие её ощущения на усталость от длительного перелёта и продолжила.
– Иными словами, Стандартную модель[15] можно назвать ДНК нашей Вселенной, – заговорила она. – Всё, что нас окружает, включая нас самих, запахи, вкусы, свет, температуру и даже наши мысли, состоит из элементов этой модели, как спирали ДНК состоят из нуклеотидов.
Зои надавила на кликер, выводя новый слайд на экран за своей спиной. Обозначенный линиями на белом фоне квадрат разделился на шестнадцать равных ячеек по четыре в ряд. У правого верхнего угла квадрата возникла семнадцатая дополнительная одиноко стоящая клетка. Все образовавшиеся слоты поочерёдно заполнили обозначения элементарных частиц, для удобства восприятия окрашенные разными цветами.
– Фундаментальных, как видите, семнадцать, однако любая осязаемая нами материя состоит всего из трёх видов частиц – электрона и двух кварков[16], верхнего и нижнего, которые составляют протоны и нейтроны. При этом у каждой из этих частиц есть ещё по два поколения[17] – у электрона это более тяжёлые мюон и тау с равным зарядом. Им соответствуют нейтральные частицы – электронное, мюонное и тау-нейтрино[18] соответственно.
Физик задумалась, стоило ли называть поколения кварков, но решила в этот раз не перегружать аудиторию, хотя ей всегда нравилась поэтичность наименований этих частиц. Пары кварков «очарованный – странный» и «истинный – прелестный» звучали скорее как что-то из мира магии, хотя таковым многим её коллегам и виделся квантовый мир. Да она и сама не была исключением.
– Верхний и нижний кварки, электрон и нейтрино мы встречаем постоянно, а их отличающихся по массе, заряду и спину[19] собратьев можем наблюдать только в ускорителях частиц, – продолжала Зои. – Что касается оставшейся четвёрки частиц – глюона, фотона, z-бозона и w-бозона – то они курсируют между всеми остальными и сообщают им, как взаимодействовать. Варианта всего четыре – сильное, слабое и электромагнитное взаимодействия[20], а также гравитация. Всё это движение происходит в поле Хиггса[21], переносчиком которого как раз и является оставшаяся частица в нашей Стандартной модели – тот самый бозон Хиггса[22]…
На экране в одинокой семнадцатой ячейке появился кружок с буквой H внутри. Значения спина и заряда частицы на схеме обозначились нулями, а массы – вопросительным знаком.
Её парный браслет завибрировал повторно, и на этот раз обмануть себя, сославшись на слабость или рассеянность, уже не получилось. Устройство отчётливо воспроизвело прикосновения Луи – в той последовательности, которую они условились отправлять через гаджеты, если соскучились. Вибромоторчик внутри браслета отчётливо передал три касания – длинное и два коротких. Вместе они соответствовали её имени. Зои.
Механизм замер, а затем прожужжал заново: З – О – И. Звук стих в пурпурных всполохах света на крохотном дисплее. Этот цвет принадлежал Луи.
Она словно на самом деле чувствовала, как он где-то давил пальцем на свой браслет, напоминая ей о собственных мучениях в разлуке. И эта картина бросила её в дрожь. Зои тоже скучала по Луи, но он давно умер. И его не просто похоронили со вторым браслетом из набора – кремировали. Физически не существовало больше ни самого парня, ни устройства.
15
Стандартная модель – физическая теория, описывающая электромагнитное, слабое и сильное взаимодействия всех элементарных частиц. Всего в ней 17 частиц: 6 парных кварков «верхний – нижний», «очарованный – странный» и «истинный – прелестный»; 6 лептонов: электрон, мюон, тау, электронное нейтрино, мюонное нейтрино, тау нейтрино; 4 бозона: глюон, фотон, z-бозон и w-бозон; отдельно выделяют бозон Хиггса.
16
Кварки – фундаментальные составляющие материи. Они объединяются в адроны, самые стабильные из которых – нейтроны и протоны – составляют ядра атомов.
17
Поколения частиц – часть классификации элементарных частиц, различающихся по массе. В первое поколение входят электрон, электронное нейтрино, d-кварк и u-кварк; во второе – мюон, мюонное нейтрино, s-кварк и c-кварк; в третье – тау-лептон, тау-нейтрино, b-кварк и t-кварк.
18
Нейтрино – нейтральные элементарные частицы, участвующие только в слабом и гравитационном взаимодействиях.
19
Спин – одно из основных свойств элементарных частиц наряду с массой и электрическим зарядом. Условно спин можно назвать состоянием вращения, но не в классическом понимании движения вокруг собственной оси, а как перемещение целого в пространстве.
20
Виды взаимодействия – сильное взаимодействие удерживает кварки внутри ядра атома при помощи глюонов, которые являются переносчиками сильного взаимодействия; электромагнитное взаимодействие – притягивает отрицательно заряженные электроны и положительно заряженные ядра, благодаря чему мы ощущаем вкусы, запахи, прикосновения и даже мыслим, переносчиками электромагнитизма являются фотоны; слабое взаимодействие – отвечает за радиоактивность и превращение одних элементов в другие. Благодаря ему, например, горят звёзды. Переносчиками слабого взаимодействия являются w-бозоны и z-бозоны, в процессе выделяющие нейтрино; гравитация – «впадины» в пространстве-времени, которое проминают массивные объекты. Окружающие объекты меньшей массы не притягиваются к ним, а «проваливаются» в искажённое пространство-время вокруг них. Гипотетическим переносчиком гравитации является гравитон, который пока не обнаружили.
21
Поле Хиггса – среда, в которой существуют фундаментальные частицы. Взаимодействуя с полем Хиггса, частицы получают массу. Взаимодействие с полем Хиггса выделяют в пятый вид взаимодействия.
22
Бозон Хиггса – частица-переносчик поля Хиггса, также известная под названием «Частица Бога».