Дэйв Голдберг - Вселенная в зеркале заднего вида. Был ли Бог правшой? Или скрытая симметрия, антивещество и бозон Хиггса

Возможно, вас утешит знание, что Солнце никогда не схлопнется в черную дыру по своей воле: оно для этого слишком маленькое. Кончают свои дни в виде черной дыры лишь звезды примерно в десять раз массивнее. Цифры я привожу лишь для сравнения. Правда, лично мне непонятно, почему перспектива превращения Солнца в красного гиганта, а потом в нейтронную звезду утешительнее, чем в черную дыру. В любом случае от Земли останется пшик.

Гораздо больше массы Солнце теряет потому, что непрерывно извергает поток частиц под названием «солнечный ветер», однако крошечную долю потерянной массы действительно составляет потерянная энергия.

Наверное, вы заметили, что я говорю об этом как о своего рода детективной загадке. Это и есть детективная загадка. Проблема в том, что если электроны в генераторе на МКС действительно излучают, то излучают они фотоны с длиной волны во много световых лет. Это не просто на диво огромная величина — она еще и гораздо, неимоверно больше, чем сама космическая станция и масштабы, на которых можно без последствий пренебрегать приливными эффектами. А если не можешь пренебрегать приливными эффектами, нужно применять принцип эквивалентности очень-очень осторожно. При всем при том общие доводы, касающиеся гравитации, ускорения и излучения, которые я еще приведу, остаются в силе.

Обычно, когда рассказывают про излучение Хокинга, эти две частицы называют электрон и позитрон, поскольку они должны быть друг другу античастицами. В окрестностях настоящих черных дыр гораздо чаще создаются пары фотонов — частиц света с нулевой массой. Производить фотоны гораздо дешевле, чем электроны.

Да, я знаю. Все, что продают в магазинах, тоже поддельное.

Если вы заметили, что я беспардонно смешал сюжет 33‑й серии оригинального «Звездного пути» с десятком других сочинений о параллельных вселенных, примите мои поздравления, вы получили диплом академии зануд.

Я поставил здесь эти страшные кавычки только затем, чтобы не ранить ваши нежные чувства. Телепортация вполне реальна, просто не на масштабах человеческого тела. Пока что.

При любых разговорах о телепортации (в том числе и в статье Беннетта) и криптографии принято называть пару участников Алиса и Боб. Нам повезло: мы точно знаем, где найти Алису, ведь она в спагеттифицированном виде подвешена у самой черной дыры.

До сих пор мы говорили об электронах, но запутать можно все что угодно, в том числе и фотоны.

Между прочим, я отдаю себе отчет, что и это объяснение отнюдь не простое.

На самом деле голова идет кругом от того, скольким разным особенностям природы вы обязаны своим существованием. Однако спин — это и вправду серьезно. Представьте себе, без спина у вас было бы не больше структуры, чем у облака гелия.

И это далеко не единственный фокус, который может отколоть карта с вашими мозгами. Проекция Меркатора существенно увеличивает те области, которые находятся ближе к полюсам. В результате кажется, будто Европа примерно того же размера, что и Африка, а на самом деле площадь Африки раза в три больше.

Лично я против Плутона ничего не имею. И точно знаю, что в научном мире есть многочисленная, весьма громогласная и неожиданно ранимая коалиция, которая до сих пор в обиде за это разжалование.

Мой адвокат по физическим делам настоял, чтобы я сделал следующее предупреждение. Хотя частицы со спином‑1 на самом деле выглядят одинаково после каждого полного оборота, а частицы со спином-½ выглядят одинаково после двух оборотов, из этого не следует, что частицы со спином‑2 выглядят одинаково после половины оборота. Все несколько сложнее. К тому же для объяснения пришлось бы сделать гигантское отступление от темы.

Да ладно, что я выпендриваюсь! Мы все в музыке сущие профаны, правда?

Мне всегда казалось, что это название какое-то обидно-снисходительное.

На случай, если вы забыли: принцип запрета Паули — всего-навсего прямое следствие того факта, что можно заменить частицу другой частицей того же типа, и Боженька ничего не заметит.

Я посмотрел в Интернете спецификацию «Энтерпрайз». Не судите строго.

Еще Ледерман написал очень славную книгу про симметрию, а в другой книге запустил в обращение очень, к несчастью, приставучее и при этом вызывающее совершенно ненужные ассоциации название «частица Бога» для бозона Хиггса. Умоляю, никогда не называйте бозон Хиггса «частицей Бога».

Думаю, вы согласитесь, что это куда более вежливый вариант высказывания Резерфорда по поводу того, что все науки, не связанные с физикой, это, в сущности, коллекционирование марок.

Строго говоря, галактику воедино связывает гравитация. Большая удача, что гравитация — это тоже поле.

Обращение к будущим физикам. Вам наверняка захочется приучить себя к мысли, что поля и квантовые волны — это одно и то же. А вот и нет. У них и правда много общего (интерференция, частота и другие свойства волны), однако квантовая волна описывает одну-единственную частицу, в то время как классическое поле описывает совокупные качества всей толпы частиц.

Не считая полезной таблички-шпаргалки, которую вы скоро увидите, это единственный раз, когда я прибегаю для описания этой симметрии к техническому обозначению из теории групп. Это обозначение предназначено исключительно для того, чтобы производить впечатление на вечеринках.

Происхождение этого термина туманно, однако наводит на смутные мысли обо всякого рода датчиках и весах.

Когда я говорю про уравнения, то имею в виду «лагранжиан вселенной». Как вы помните из четвертой главы, лагранжиан описывает все энергии взаимодействия, и именно он и должен быть симметричным.

Да, я отдаю себе отчет, что все это уже страшно запутанно.

Спасибо, Эмми Нётер!

Не самая светлая мысль. Скорее поступок в духе героев диснеевских мультиков.

В целом это заслуга Хиггса, о чем свидетельствует и название частицы, однако сам он предлагал, чтобы ее назвали H-бозон (по первой букве фамилии Higgs).

Это все магниты.

В основном. Так называемый «гамма-гамма канал» — дает самый сильный сигнал, но иногда бозон Хиггса распадается на две частицы Z 0, а они затем распадаются на две пары электронов и позитронов или мюонов и антимюонов.