Знание-сила, 2003 № 08 (914) - страница 4

Что же это за проблемы, требующие таких гигантских усилий? Предыдущее поколение ускорителей помогло физикам построить так называемую Стандартную модель элементарных частиц — своего рода «Менделеевскую таблицу» микромира, в которой все фундаментальные микрочастицы собраны в группы двух видов — основные частицы вещества и частицы-посредники, переносящие разного рода взаимодействия между частицами вещества. Стандартная модель блестяще оправдалась, дав возможность предсказать существование новых, доселе неизвестных частиц, а затем и открыть их в экспериментах (в тех же ускорителях). Но выяснилось, что эта модель не в состоянии объяснить, почему составляющие ее частицы имеют разную массу. Для этого нужно понять, что такое масса вообще, откуда она появляется.

В самой Стандартной модели нет ничего, что указывало бы на существование массы — грубо говоря, модель не изменилась бы, если бы у всех ее частиц масса была равна нулю.

Но на деле она не равна нулю, и чтобы объяснить это, британский физик Хиггс выдвинул гипотезу, что существуют некая новая частица (потом ее назвали «бозон Хиггса», ибо бозонами называется весь класс частиц-посредников), которая переносит энергию взаимодействия всех частиц вещества с неким всепроникающим полем (это поле впоследствии назвали, естественно, «полем Хиггса»). Облипая обычную частицу со всех сторон, бозоны Хиггса наделяют ее способностью «сопротивляться» воздействию внешних сил - иными словами, наделяют ее инерцией; а масса, как известно, есть мера инерции. Судя по теоретическим расчетам, частица Хиггса должна иметь очень большую энергию, поэтому она может быть «увидена» только в результате сверхмощного столкновения — как раз такого, какое должен породить проектируемый новый ускоритель.

Вторая «недоделка» Стандартной модели состоит в том, что в ней представлены частицы-посредники для трех разных фундаментальных сил природы — слабого ядерного, сильного ядерного и электромагнитного взаимодействий, — которые становятся все более сходными по мере увеличения энергии и уменьшения расстояний между взаимодействующими частицами вещества. Физики давно подозревают поэтому, что при какой-то очень высокой энергии все эти три силы попросту сольются в одну, и уже разработана даже теория — она называется «теорией суперсимметрии», — в которой так и происходит, но увы — теоретически.

Новый ускоритель как раз и должен подобраться — почти — к таким высоким энергиям, где слияние происходит на практике. Указанием на это будет появление (в результате столкновений электронов и позитронов) новых, так называемых суперсимметричных, двойников ныне известных частиц — с-электрона, с- кварка и т.п. Экспериментальное доказательство существования таких частиц и выяснение их свойств будет иметь тем большее значение, что ныне предполагается, будто именно из суперсимметричных частиц состоит пресловутое «темное вещество» вселенной, составляющее чуть не четверть всей ее массы.

Так что физики не шутят, когда говорят о суперускорителе за 6 миллиардов. Речь идет, действительно, об очень серьезных вещах.

Михаил Вартбург

Перефразированное в заголовке название известного фильма, в котором главную роль сыграла Мэрилин Монро, исключительно точно описывает тот фильм, что прокручивается в темных глубинах женского тела, — с той разницей, что главную роль здесь играет не Мэрилин Монро, а рядовая яйцеклетка, а в роли «некоторых» выступают столь же рядовые сперматозоиды.

Забавные дела, оказывается, происходят в темных глубинах наших тел. И наука, демонстрирующая нам, что у нас внутри происходит, кажется порой чем-то вроде волшебного фонаря, на прозрачных стенках которого разыгрываются поразительные спектакли.

Михаэль Айзенбах. профессор химического департамента израильского Института имени Вейцмана в Реховоте, вот уже много лет исследует тончайшие детали процесса оплодотворения. Детали эти, хоть и тончайшие, но в то же время и важнейшие в таком процессе. Мы. например, представляем себе обычно, что мужские сперматозоиды, оказавшись в женском организме, немедленно устремляются в путь к яйцеклетке, настойчиво одолевая все и всяческие преграды на этом пути. А в действительности это не так. В действительности, оказывается, сперматозоиды в этот момент еще не вполне созрели для того, чтобы проникнуть в яйцеклетку и оплодотворить ее. И поэтому, едва войдя в так называемую фаллопиеву трубу, они устраивают «привал» на стенке этой трубы и здесь, во время этого привала, «дозревают». И лишь те сперматозоиды, которые вполне созрели, отрываются от стенки и отправляются дальше. Но куда?