Мартин Гарднер - Этот правый, левый мир

Такая формулировка проблемы возникла, быть может, под влиянием «Научных поэм» Чарльза Хинтона (с которым мы еще встретимся позже). Хинтон верил, что научился мыслить в четырех измерениях, строя модели из кубиков, окрашенных в разные цвета. Рассматривая эти кубики, он четко ставил именно тот вопрос, который я назвал проблемой Озма.

Носителями тока в проводнике являются электроны, и их поток направлен от отрицательного к положительному полюсу источника. Можно направление этого потока называть истинным направлением тока. Тогда правило правой руки придется заменить правилом левой руки, что сделал автор и что в принципе вполне правомерно. Автор, однако, не прав, что ныне физики для определения направления магнитных силовых линий пользуются правилом левой руки. Как и электротехники, физики обычно пользуются условным понятием направления тока (от плюса к минусу) и правилом правой руки. — Прим. ред.

Речь идет об однополюсных магнитах, а не о «магнитных монополях», которые, может быть, и существуют. Дирак около тридцати лет назад пришел к заключению, что может существовать элементарная частица, несущая квант положительного или отрицательного магнитного «заряда». С тех пор физики ее ищут, но не находят. Не найдено и причины, по которой такая частица не могла бы существовать. Однако если бы ее нашли, то построить для нее теорию было бы очень трудно, а может быть, и невозможно. — Прим. ред.

В 1963 году Вигнер получил Нобелевскую премию по физике за свои исследования принципов симметрии, лежащих в основе взаимодействия элементарных частиц. Неспециалистам он более известен как один из ученых, подписавших известное письмо Эйнштейна президенту Рузвельту, в котором указывалось на возможность создания атомной бомбы, а также тем, что в 1942 году по случаю празднования успеха Ферми и его сотрудников, впервые осуществивших самоподдерживающуюся цепную реакцию, он сумел достать бутылку «Кьянти».

Это неверно. В схеме Гелл-Мана и Неемана фигурируют тяжелые частицы (протон, нейтрон, Λ, Σ и Ξ гипероны объединены в «мультиплет» из 8 частиц). Также в 2 восьмерки объединены мезоны, от этих восьмерок и происходит название теории. — Прим. ред.

В конце 1890-х годов Джеймс Томсон, также в Кембридже, открыл электрон. Существование протона было твердо установлено пятнадцать лет спустя Эрнстом Резерфордом (впоследствии лордом Резерфордом) в Манчестерском университете.

Расположения чисел «игры в 15» распадаются на два взаимно исключающих класса противоположной четности. Здесь четность сохраняется в том смысле, что как только квадратики с числами установлены в некотором начальном порядке, при их передвижении могут образовываться лишь комбинации той же четности. Подробнее см. мою книгу «Scientific American Book of Mathematical Puzzles and Diversions» (Simon and Schuster, 1959), p. 86-89.

Идея представления частиц материи как пузырьков пустоты в море частиц возникла раньше теории Дирака. Ирландский физик Осборн Рейнольдс использовал ее в своей корпускулярной теории Вселенной (см. его работы «On an Inversion of Ideas as to Structure of Universe», 1902, и «The Sub-Mechanics of the Universe», 1903; обе книги выпущены издательством Кембриджского университета Cambridge University Press). Эта идея использовалась также в ранней теории «разбрызгивания эфира» английского ученого Карла Пирсона, в которой частицы рассматривались как точки попадания брызг эфира из четырехмерного пространства в трехмерное (см. «Philosophical Transactions of the Royal Society», London, 1894, p. 719-822, и 1895, p. 695-743).

В 1959 году Эмилио Сегре и Оуэн Чемберлен получили Нобелевскую премию по физике за первые работы, продемонстрировавшие существование антипротона.

К настоящему времени физикам удалось обнаружить ядро антидейтерия и есть основания полагать, что и ядро антитрития. — Прим. ред.

Комиссия по атомной энергии США.

В обоих распадах у всех пи-мезонов момент количества движения равен нулю (иначе он вносил бы свой вклад в четность). — Прим. ред.

Для читателей, интересующихся математическими головоломками, я не могу не упомянуть о том, что Фейнман был в числе тех, кто впервые установил существование гексафлексагонов — этих выполненных, например, из согнутой бумаги геометрических тел, замечательных тем, что при изгибании они продолжают изменять свою конфигурацию. (См. гл. 1 моей книги «Scientific American Book of Mathematical Puzzles and Diversions».) Хотя гексафлексагон и выглядит совершенно симметричным, его внутренняя структура чувствительна к изменению правого на левое и наоборот; иными словами, каждый данный гексафлексагон может быть сконструирован в правом или левом варианте.

В 1949 г. Фейнман выдвинул гипотезу, состоящую в том, что позитрон представляет собой электрон, «движущийся попятно» во времени («Теория позитрона», Physical Review, 76, 1949, p. 749—759; перепечатано в «Квантовой электродинамике» Швингера, Dover, 1958). Затем были выдвинуты предположения о том, что вообще античастицы — это всего лишь обычные частицы, движущиеся по времени назад, и что в галактиках, состоящих из антивещества, время может изменяться в противоположном (по отношению к обычному) направлении.

В самом деле, если просматривать картину движения (например, вращающегося волчка) в обратном порядке, то результат совпадает с тем, что дало бы отображение в зеркале. Тем не менее имеются сильные возражения против того, чтобы обращение времени было привлечено для объяснения нарушения четности в слабых взаимодействиях. Ганс Рейхенбах в книге «Направление времени» называет позитронную теорию Фейнмана «наиболее серьезным ударом, который концепция времени в физике когда-либо получала вообще». Эта теория не только допускает обратное направление времени для некоторых областей Вселенной, но, как указывает Рейхенбах, она также нарушает единообразный топологический порядок в причинных цепях событий. Поклонники Люиса Кэрролла, конечно, помнят диковинные часы («Сильвия и Бруно», гл. 23) с их волшебным винтиком, заставлявшим время течь в обратном направлении.

Перевод этой статьи был опубликован в книге «Новые свойства симметрии элементарных частиц», выпущенной Издательством иностранной литературы в 1957 г. — Прим. ред.

Лекция 52 в «Фейнмановских лекциях по физике», выпуск 4, издательство «Мир», 1965. — Прим. ред.

В действительности слова о «закрученном» пространстве и его связи с радиоактивным распадом остаются пока лишь словами. Никому не удалось даже формально построить какое-либо подобие теории, связывающее эти два явления. — Прим ред.