Читать книгу Единая картина мира. Системно-структурный метод - А. М. Андреюшкин - Страница 6

Сегодня (эти строки я пишу 21.12.2012) физики мира ожидают результатов от, запущенного уже не сегодня, Большего адронного коллайдера, надеясь получить по настоящему элементарную частицу, и тогда можно будет объяснить происхождение Вселенной и все то, что есть в ней. Некоторые из них опасаются, что Коллайдер не прольет свет в достижения современной науки и физикам, как выражаются некоторые из них: «Придется работать дворниками». В любом случае ничего подобного не произойдет, ученые будут анализировать (не один десяток лет) результаты, полученные в Коллайдере, обеспечив себе не пыльное место работы на всю оставшуюся жизнь. Поживем – увидим.

Человечество постоянно задумывалось над вопросом – есть ли предел делимости предметов, из чего они состоят. С тех пор как ученые определили, что атом (неделимый) состоит из …, и несмотря на то, что в предыдущем разделе рассмотрена его структура, я снова готов утверждать, что атом не делим. Да, я не ошибся и я, находясь в трезвой памяти и нормальном состоянии, утверждаю – атом не делим для простого вещества, химического элемента, элементом структурной организации, которого он является, а для более низшего уровня структурной организации делимость вполне справедлива. Конечно, есть более соответствующие изображения атома (множество их приведено в литературе), но в них отсутствует важная составная часть структуры – связь. Привожу это утверждение только для того, чтобы подчеркнуть справедливость основных понятий – системно – структурного метода. Структура атома довольно хорошо вписывается в периодическую систему Д. И. Менделеева, однако сомнения, в виде квантовомеханических закономерностей, где неизбежно присутствуют случайность и неопределенность, остаются. Более того, метод изучения составных частей нейтрона и протона в предшествующих реакторах и Большом Адроном Коллайдере путем бомбардировки частиц, еще более сомнителен. Можно привести аналогию данного метода: возьмем и ударим один кирпич о другой – получим куски кирпичей. Если перебьем громадное количество кирпичей, получим гору кусков, занимаясь анализом, можем составить классификацию этих кусков, установив закономерность и поместив их в таблицу. Не собираюсь опровергать или отбрасывать достижения в области элементарных частиц, можно и далее получать новые частицы или новые, еще более тяжелые атомы до размеров космических объектов, называя их своими именами, но затраты на эти исследования, если быть прагматичным, полезны только лишь в части удовлетворения любопытства физиков.

Элементарные частицы – термин, употребляемый не в своем точном значении, а для названия мельчайших частей, которых на сегодня более 350. Их можно расклассифицировать по уровням и подуровням со своими ветвями структурной организации, однако, оставим это специалистам профессионалам, приведу лишь некоторые из вариантов классификации. И так, элементарные частицы принято классифицировать по способности к взаимодействиям и по массе. В свою очередь взаимодействия элементарных частиц различаются по интенсивности: сильное, электромагнитное, слабое и гравитационное. Сильные взаимодействия называются еще ядерными и отвечают за связь протонов и нейтронов в ядре атома, обеспечивая устойчивость и прочность. Электромагнитное взаимодействие осуществляется через электрическое поле, и оно действует только между заряженными частицами, обеспечивая связь электрона с ядром и атомов в молекуле.

Из всего множества элементарных частиц выделяют 16: 6 кварков – верхний, нижний, очарованный, странный, верхний и нижний тяжелые; 6 лептонов – 3 нейтрино, электрон, мюон и тау; и 4 квантопереносчика, переносчика взаимодействия: y – электромагнитного, g – сильного взаимодействия, z и w бозоны – переносчики слабого взаимодействия. Названия частиц конечно же условные. Кварки – это частицы, которые участвуют в сильных взаимодействиях, являются элементами протонов и нейтронов. Лептоны – это частицы, которые участвуют в слабых взаимодействиях. Графическое изображение описанной классификации приведено на рис. 4, где отражены данные, частично полученные опытным путем и больших затрат, а также с помощью фантазии, достраивающей теорию до логического завершения (чего здесь больше – не берусь судить).

Рис. 4

Другой вариант классификации элементарных частиц приведен на рис. 5, без комментарий.

рис. 5 Краткий обзор различных семейств элементарных и составных частиц, и теории, описывающие их взаимодействия. Фермионы – слева, бозоны – справа.