|
|
Субботний блик науки № 10
Избавление
| |
Если где-то нет кого-то, значит кто-то где-то есть!
Известное стихотворное изложение законов сохранения
|
Дима и Маша держат питомца – кошку Нюру. Совершенно домашнюю, квартирную. Без пригляда хозяев ей не позволяется даже выходить на лестничную площадку. Но по возврашении из прошлогодней летней поездки с хозяевами на дачу, Нюра вдруг приобрела страшный аппетит, стала «пухнуть», а спустя положенное время принесла котят, четверых. По заверениям хозяев, никакого кота они вблизи Нюры не видели – дачный участок усатые не посещали, да и за самой питомицей велось строжайшее наблюдение: за дом не ходи, на дерево не лазь, птичку тоже – ни-ни.
Котят раздали по знакомым.
И вот, после весенней дачной поездки, во время которой Нюру опять тщательно оберегали от посягательств шерстяной деревенщины, ситуация повторилась. Опять четыре. Дима и Маша понимали: без кота никак – но никто из них не видел хвостатого.
- Представляешь! – вторили они друг другу, рассказывая мне о проблеме, – все же время на глазах: днем – на лавочке, а ночью спала в доме. Не могла она повстречать кота!
Единственное, что я смог им предложить – назвать одного из котят Монополем.
- Почему?
- В честь его папы.
Монополи – это такие гипотетические (как и многое другое) элементарные частицы в физике – носители магнитного заряда. Про электрический заряд все знают: он бывает отрицательный и положительный, и у него есть носители – заряженные частицы – электрон и позитрон, к примеру. Уже рассуждая по аналогии, неразрывно связанное с электричеством явление магнитизма тоже должно бы иметь носители зарядов – «отрицательных» и «положительных» – вернее, носителей магнитных полюсов. То же самое следует и из единства уравнений Максвелла для магнитного и электрического полей. Но на практике у любого магнита всегда два полюса. Как магнит не разрезай – получаются опять два магнита, а не пара полюсов.
Монополь, введенный в физический оборот Дираком, совершенно необходим для стройности господствующей физической картины мира. Кроме как наличием монополей, не удается объяснить «дискретный» характер электрических зарядов – а они в природе кратны заряду электрона. Более того, любая современная Теория Великого Объединения (сводящая все поля и силы в единую физическую систему) с неизбежностью содержит в себе монополь – иначе та Теория рушится. Предсказываемые свойства монополя пророчат ему легкое обнаружение – это вам не нейтрино: пройти мимо невозможно. По всем рассчетам, в начальный период существования Вселенной, если она возникла в рамках Большого Взрыва, монополей должно было наобразоваться великое-превеликое множество.
Они должны были кишеть вокруг нас – но их нет. Монополь был, есть и будет (по крайней мере некоторое время), но никто и никогда не видел монополя, равно как и того кота.
Долгие годы физики бились над обнаружением монополя – безрезультатно. Потом, так как отвязаться от назойливо возникающего и в той, и в другой теории (причем по разным причинам) «носителя магнитного заряда» не удавалось, в ход пошли разнообразные идеи, объясняющие, почему монополи были, но позже исчезли. То есть, раз нельзя объяснить, почему монополей нет вокруг, надо объяснить, куда бы они могли бесследно запропаститься. Например, они могли все аннигилировать, повстречав свою антипару (монополь «другого заряда»), или с ними могло еще что-то нехорошее приключиться. Однако и тут пока ничего особо стройного придумать не удалось.
Куда же можно спихнуть ненавистные монополи, которые должны были плотно заполнять пространство в первое время жизни Вселенной, а потом так загадочно спрятаться, чтобы никаких следов? Казалось бы, ответ на поверхности: конечно же в Черные Дыры! Ведь раз в черную дыру может упасть все что угодно, а вылететь ничто не может, то и монополям найдется там место.
Подозрения о том, что надо бы соединить воедино два замечательных дара современной физики – монополи и черные дыры – возникали давно (в конце-концов, еще сам Дирак об этом упоминал), а сейчас они упрочняются. Вот опубликованная недавно небольшая статья ( «Черные дыры как решение проблемы космологических монополей (A black hole solution to the cosmological monopole problem)», Dejan Stojkovic and Katherine Freese), почему-то не привлекшая особого внимания прессы, как раз подводит теоретический базис под этот метод эффектного избавления от монополей.
Надоедливые частицы, мешающие Териям Великого Объединения, оказывается могли пропасть в микроскопических черных дырах, коими, по некоторым представлениям, усеяно было пространство молодой Вселенной.
Сами же черные дыры-малютки обладают прекрасным теоретическим свойством «испаряться» без следа. Дело в том, что с микродырами тоже в свое время была проблема: образоваться они как бы должны были во множестве, еще когда Вселенная была горячая и плотная, но вокруг их нет. Ну те же монополи. Ну очень подходит. Потом Стивен Хокинг показал, что микродыры быстро «испаряются» – поэтому нет их. Очевидно – самое удачное решение списать монополи на испарившиеся черные дыры: мол, и сия дыра поглотила три монополя, а затем испарилась от «квантового перегрева». Ну, переела, в общем. Нет дыры – нет монополя.
Черные дыры – наше все. Они поглощают звезды – и создают неплохой информационный повод для теленовостей. Они же сжирают монополи – делая теории стройнее. На черные дыры можно много всего списать – было бы желание. И хотя сравнение столь красивого объекта, как черная дыра, со свалкой для монополей может претить астрофизикам, мы говорим: все правильно, на то она и дыра, чтоб бросать туда квантовый мусор, создающий расхождение между теорией и экспериментом. Все ж, совершенно незаслуженно обошли молчанием столь замечательную по своей идее статью общечеловеческие средства массовой информации. Но еще не поздно наверстать.
А котенка, самого шустрого, Дима и Маша так и назвали Монополем, в честь его неуловимого папы. Который, по некоторым подозрениям, дабы навестить кошку Нюру, проникал ночью в дом с улицы, через открытую форточку. Равно как сквозь черную дыру из одного пространства в другое путешествуют монопли, - это частицы такие, ну вы помните.
08.05.2004
Теги: физика
|
Ваш отзыв автору
|
|
|
