Конфликт или взаимное понимание?

"Я думаю, что открытие, подобное ньютоновской динамике или квантовой механике, вряд ли будет сделано раньше, чем через сто лет, - писал в 1958 году известный физик-теоретик Ф. Дайсон. - Мой взгляд состоит в том, что мы так же далеки от понимания природы элементарных частиц, как последователи Ньютона были далеки от квантовой механики. Вполне может случиться, что все опыты, которые могут быть сделаны на ускорителях путем взаимных столкновений различных частиц, какие только можно придумать, будут сделаны; все результаты будут тщательно запротоколированы и собраны, а мы все еще не будем иметь никакого понятия о том, что же происходит".

А вот более оптимистическое мнение лауреата Нобелевской премии академика И. Тамма, высказанное им в 1966 году: "Я не согласен с американским теоретиком Ф. Дайсоном. Трудности построения новой теории, которая должна включить в себя как частный случай все, что нам известно до сих пор, очевидны. Тем не менее Ф. Дайсон не учитывает экспоненциального роста науки в наше время, не учитывает, что все большее количество людей занимается физикой. Эйнштейн - редкая флюктуация, но на фоне чрезвычайно возросшего сейчас числа специалистов появление нового гения становится гораздо более вероятным".

А вот какого взгляда придерживается академик В. Гинзбург. В начале 1971 года на семинаре в Физическом институте АН СССР он сказал: "В области теории, как мне кажется, говорить о каком-то подлинном успехе не приходится. Так дело обстоит уже десятилетия, и никто не может предсказать, когда же, наконец, "лед тронется". Но когда-то это произойдет, и, несмотря на все разочарования, этого исторического события продолжают ждать с неослабевающим и напряженным вниманием".

Эти откровенные высказывания крупнейших ученых- физиков познакомили нас с главной и самой трудной проблемой - проблемой построения теории элементарных частиц.

К сожалению, сегодня, как и несколько лет назад, остаются справедливыми слова Р. Оппенгеймера, что "пока мы не понимаем природы материи, законов, которые управляют ею, и языка, на котором следует ее описывать".

Ни для кого не секрет, что с тех пор, как были открыты первые частицы, наука сделала огромный скачок вперед. Вооруженные гигантскими ускорителями, исследователи вторгаются ныне в самые глубокие, заповедные области явлений. Уже пишутся популярные книги о свойствах элементарных частиц, о том, как удалось создать единую классификацию для многих "граждан" микромира. Открыты новые законы природы, например, закон сохранения барионного числа - тот самый, благодаря которому мы существуем, ибо именно он запрещает протонам и нейтронам распадаться на более легкие частицы.

Уже нашли практическое применение в химии и физике твердого тела мю- и пи-мезоны.

Наконец, с помощью элементарных частиц анализируются великие принципы природы - симметрия пространства и времени. О каком же непонимании законов и языка природы идет речь?

Квантовая теория не содержит даже намека на существование огромного и пестрого мира элементарных частиц. Физики были настолько не подготовлены к встрече с этим миром, что поначалу отчаянно сопротивлялись признанию каждой очередной частицы.

"Припоминаю, - сказал недавно П. Дирак, - как в те давние времена я беседовал с людьми, работавшими в лаборатории Кавендиша, и наблюдал путь частиц в магнитном поле. Они говорили, что иногда наблюдают, как электрон возвращается в источник. У экспериментаторов было перед глазами доказательство существования этих новых частиц (позитронов), но они не были в состоянии оценить то, что видели".

А история открытия нейтрона? Боте и Бекер в Германии, Ирен и Фредерик Жолио-Кюри во Франции уже держали в руках нейтроны, но правильно оценить новое явление сумел лишь ученик Э. Резерфорда Д. Чедвик, знакомый с идеей своего учителя о существовании тяжелой нейтральной частицы.

Наконец, психологический барьер был преодолен, последствия первоначального шока ликвидированы, но к чему это привело, мы уже знаем: ученые из огня попали в полымя.

"С тех давних времен обстановка совершенно изменилась, - говорил П. Дирак, - теперь непрерывно в огромном количестве предполагаются и предлагаются новые частицы. Люди с великой готовностью публикуют доказательства существования новой частицы - независимо от того, добыта ли она путем эксперимента или же благодаря какой-нибудь плохо обоснованной теоретической идее".

Но почему возможно подобное положение вещей? Да потому, что современная теория не может подсказать, когда нужно подводить черту под списком элементарных частиц. Несколько сотен разновидностей! Это плохо звучит; и физики давно допытываются, какие же из них действительно элементарные, а какие - только представляются ими.

И нет никакой помощи от теории. Да и как этой помощи быть, если сама теория не знает самого значения слова "элементарный" для микромира!

Физики ощущают, что когда-нибудь все недоразумения микромира приведут к фундаментальной революции в теории, к серьезному пересмотру представлений и понятий. Будет создана новая теория, которая, исходя из нескольких общих принципов, объяснит все многообразие частиц с подробным описанием этикета взаимодействия между ними. Заглянув в эту теорию, мы сможем тогда предсказать, что произойдет при столкновении любых элементарных частиц.

Вот та программа-максимум, которая стоит сегодня перед теоретической физикой.