Дао физики

Различие между материей и пустотой пришлось отставить в сторону, когда стало очевидно, что виртуальные частицы могут спонтанно возникать «из пустоты» и снова в ней исчезать. Это происходит даже в случаях, когда поблизости нет нуклонов или других частиц, которые участвуют в сильных взаимодействиях. На рисунке 38 показана «вакуумная диаграмма», где изображен один из подобных процессов: три частицы — протон (р), антипротон () и пион (π) — образуются из ничего, а затем снова исчезают в вакууме. Теория поля утверждает, что события такого рода происходят постоянно. Поэтому вакуум не может считаться пустым. Он содержит бесчисленное множество без конца возникающих и исчезающих частиц.

Рис. 38. Вакуумная диаграмма

Здесь снова возникает близкая параллель между понятием Пустоты в восточном мистицизме и современной физикой. Как Пустота, «физический вакуум» в теории поля не является состоянием отсутствия существования, но содержит возможность возникновения самых разнообразных форм мира частиц. Эти формы — не самостоятельные физические единицы, а переходящие воплощения Пустоты, лежащей в основе всего бытия. Как говорится в одной сутре, форма есть пустота, а пустота есть форма.

Отношения между виртуальными частицами и вакуумом имеют динамическую природу; вакуум — «живая пустота» в полном смысле этого слова, в пульсации которой берут начало бесконечные ритмы создания и разрушения. Большинство физиков считают открытие динамической сущности вакуума одним из важнейших достижений современной физики. Из пустого контейнера для всех физических явлений пустота превратилась в крайне важную динамическую величину. Таким образом, результаты исследований современной физики подтверждают правоту слов великого мыслителя Чжана Цзая.

Для того, кто знает, что Великая Пустота наполнена ци, нет такого понятия, как несуществование[210].

Глава 15. Космический танец

В ходе изучения субатомного мира в XX в. физики обнаружили, что вещество по природе своей изменчиво, а составные части атома, субатомные частицы — динамические структуры, существующие не в виде самостоятельных единиц, а в виде неотъемлемых компонентов неразрывной сети взаимодействий. Последние создают непрекращающийся поток энергии, проявляющийся в обменах частицами, динамическом чередовании стадий их рождения и разрушения, а также постоянных изменениях энергетических паттернов. В результате взаимодействий частиц образуются устойчивые структуры, из которых и состоит материальный мир. Эти структуры тоже не остаются неподвижными, а ритмически осциллируют, периодически превращаясь друг в друга. Вся Вселенная оказывается вовлечена в бесконечный процесс движения и активности — постоянный космический танец энергии.

Этот танец имеет множество паттернов, которые можно разделить на несколько основных разновидностей. Изучение субатомных частиц и их взаимодействий открывает нам не мир хаоса, а мир в высшей степени упорядоченный. Все атомы, а значит, и все формы материи вокруг нас — сочетания всего трех частиц, обладающих массой: протона, нейтрона и электрона. Четвертая, фотон, не имеет массы покоя и является квантом электромагнитного излучения. Протон, электрон и фотон — устойчивые частицы, которые способны существовать вечно, если не участвуют в столкновениях с другими частицами. Распад нейтрона может спонтанно произойти в любой момент. Этот процесс, получивший название «бета-распада», — обычный механизм одного из видов радиоактивности. Он заключается в преобразовании нейтрона в протон и возникновении электрона и еще одной безмассовой частицы, носящей название нейтрино. Подобно протону, электрону и фотону, нейтрино характеризуется устойчивостью. Обычно его обозначают греческой буквой ν («ню»), и символическая запись процесса бета-распада выглядит так:

n → p + е^— + ν.

Преобразование нейтронов в протоны в атомах радиоактивного вещества влечет преобразование этих атомов в атомы другого элемента. Возникающие в ходе этого процесса электроны испускаются атомами в виде излучения, которое широко применяется в биологии, медицине и промышленности. Установить факт рождения нейтрино, хотя они испускаются в таком же большом количестве, гораздо сложнее: эти частицы не имеют ни массы[211], ни электрического заряда.

Для каждой частицы существует античастица с такой же массой и противоположным зарядом. Античастицей для фотона является сам фотон; античастица электрона называется позитроном; также нам известны антипротон, антинейтрон и антинейтрино. На самом деле безмассовая частица, которая возникает в процессе бета-распада, представляет собой не нейтрино, а его античастицу, антинейтрино (), и процесс корректно может быть записан так: