Про эту вашу физику (СИ)

На данный момент физики решили считать, что существует частица-переносчик гравитационного поля, в некотором роде «ответственная» за деформацию пространства, она не имеет массы и движется со скоростью света. Частицу назвали гравитон, и с тех пор ее ищут, но она, похоже, еще более неуловима чем бозон Хиггса. Гравитон удачно вписывается в картину мира во всяких мозговыносящих гипотезах типа теории супер-струн или М-теории, но для этого нужно доказать, что струны существуют, а с этим пока совсем грустно.

Хорошим подтверждением гравитона явилось недавнее экспериментальное обнаружение гравитационных волн. Ведь там, где есть волны, там есть и кванты, смекаете?

Между прочим, Хокинг, который проиграл сто баксов в споре о бозоне Хиггса, смог придумать прикольный механизм, когда квантовая механика вместе с гравитацией заставляют черную дыру «испаряться». Причем объяснение Хокинга не лишено здоровой логики — осталось только слетать к черной дыре, поставить там аппаратуру и наблюдать, идет ли «пар» из черной дыры. Как говорится, как только так сразу!

Проблема гравитации и гравитона для ученых — тот еще кошмар, чем больше про это думаешь, тем эпичнее сочиняются гипотезы. Знаете, какая теория славно бы все объяснила? Ряд фантазеров склоняется к тому, что наша вселенная находится на четырехмерной поверхности внутри многомерной вселенной. Представьте, что вы в своем трехмерном мире держите в руках глобус, на котором существует двумерный плоский мир: там живут жуки, ничего, не знающие про верх и низ. Вот и в нашей четырехмерной вселенной (три пространственных измерения и одно временное) действуют все виды взаимодействий, описанные выше.

Кроме гравитации. Она приходит к нам на поверхность из многомерной сверх-вселенной. Гравитация очень мощная сила, мощнее всех наших известных сил. Однако она такая крутая только у себя в сверх-вселенной. А по факту обычная многомерная геометрия распределяет моменты силы так, что нашей поверхности достается лишь слабое эхо чудовищной силы (она как бы «размазана» по всем доступным измерениям), и мы наблюдаем лишь жалкое подобие гравитации, которую на Земле превосходит даже обычный магнит. На данный момент шансов доказать эту гипотезу почти нет, но идейки имеются. Если на коллайдере таки обнаружить гравитон, то с помощью хитрых выводов и следствий, связанных с прогнозируемой внезапной потерей им массой, можно доказать, что полученная частица является проекцией многомерной частицы на нашей трехмерной реальности. Это, конечно, многое объяснит, но и физика уже никогда не будет прежней. К несчастью или к счастью, гравитон по сей день не обнаружен. Может, человечество еще не готово к таким знаниям. За миллиард лет до конца света, если вы понимаете, о чем мы.

На этом мы заканчиваем краткое описание материи нашей Вселенной, в которой еще много тайн (одна темная материя чего стоит или «кипящий» квантовый вакуум). Хотим добавить для любознательных, что частицы вещественной материи называют общим словом — фермион, а частицы взаимодействий — бозонами.

То есть фотоны, глюоны, гравитоны — это все бозоны. А нейтроны, электроны, протоны — фермионы. И у них там свои тёрки между собой (смотрите принцип запрета Паули в качестве домашнего задания).

Короче, господа и дамы, сидим и ждём. Стандартная Модель, в общем и целом, ничего себе теория, но с каждым годом новые открытия на коллайдере подкидывают ей различные нерешаемые гадости. Поэтому рано или поздно родится очередной Эйнштейн и, наконец, расскажет человечеству Теорию Всего (так ее называют оптимистичные физики).

6

Несмотря на то, что к концу лекции у неискушенных читателей слегка прояснилось в одном месте, и в то же время возникло ощущение, что непонятного на самом деле стало больше, хотим заметить и тем самым слегка перечеркнуть все вышесказанное. Мы-таки наврали ради упрощения, что поля устарели. Их по-прежнему воспринимают как поля, и даже выдвигают такие крутые штуки как Единое теория поля и тому подобное. И читатель обязательно раздраженно спросит, так что же такое бозон и что такое поле — это разные вещи или нет? Давайте мы очень аккуратно, пугаясь собственной тени, поясним. Эти вещи все-таки разные. С точки зрения физики поле существует везде (там, где оно может и должно быть), оно даже бывает нулевым и все равно существует — здравствуй, квантмех (за подробностями далее). В этом поле по некоторым причинам возникают возмущения — их называют волнами. Самое слабое из возможных возмущений называют квантом, и воспринимают как частицу или бозон из-за особенных свойств, которыми такая частица отличается от фермионов.