Три кварка (из 2012-го в 1982-й)
Шрифт:
Кожаное заморское чудо произвело на моего будущего друга совершенно неизгладимое впечатление. Первое время он не расставался с этим портфелем даже при посещении туалета. В общежитии Шура спал с портфелем под мышкой. На свидания с девушками портфель приходил вместе с Шурой. В течение последующих лет портфель трижды падал в воду вслед за своим хозяином, дважды лишался ручки, а один раз его большой накладной карман подвергся полной перепрошивке. В том смысле, что его, с помощью шила и сапожной иглы, ремонтировал кожевенных дел мастер, а не весёлый раздолбай-сисадмин с набором загрузочных дисков и флэшек. Со временем портфель постарел, поистёрся, однако владелец дорожил им по-прежнему, хотя и перестал таскать с собой постоянно.
– Видишь ли, Шур, в чём заковыка… Я тут совершенно
– Я в этом не сомневался, – отмахнулся с довольным видом приятель.
– Ты не дослушал. Оказывается, в каждом из них есть тайное отде…
Договорить мне не удалось, поскольку именно в это мгновение стоящий на офисном комоде чайник громко щёлкнул, извещая об окончании процесса кипения. Шурик наклонился под стол, выудил оттуда железную баночку с высокогорным цейлонским, потом встал и важно прошествовал к продолжающему булькать прибору. Минуты четыре приятель священнодействовал с заваркой, переливая её из одной ёмкости в другую и бормоча под нос что-то вроде «Сейчас мы тебя поженим. Та-ак, ещё разок. Во-о-от. Теперь хорошо», а затем выставил передо мной огромную кружку с дымящимся, источающим густой аромат напитком. Чуть погодя присовокупив к кружке сахарницу и вазу с печеньем. Свою, таких же солидных размеров посудину Синицын наполнил до самых краев и осторожно понёс её через весь кабинет, к компьютерному столу. Наблюдать за ним оказалось занятием интересным – прольёт или не прольёт этот чаефил хоть каплю? Или всё же доберётся без потерь до стола?
Добрался. Без потерь. Пришлось восхищаться.
– Ну, Шурик, ты прямо артист. Ни капли ведь не пролил.
– А то ж, – ухмыльнулся Синицын, устраиваясь перед монитором и опуская чашу рядом с клавиатурой на самопальную, вырезанную из гофрокартона подкладку. Типа, чтобы столешницу не попортить. – Любой экспериментатор, Андрей, это своего рода псих. Но псих, заметь, аккуратный.
– Хм, и над чем трудится сейчас аккуратный псих? – не мог не поинтересоваться я, помешивая ложечкой индийский… пардон, ланкийский напиток, разгоняя по кругу быстро растворяющиеся крупинки сахара.
– Ну-у, как тебе сказать, чтобы покороче и поточнее… В общем, пытаюсь обнаружить свободные кварки.
– Ого. «Три кварка для мастера Марка»?
– Вот именно, друг мой. Вот и-мен-но…
* * *
Присказка про три кварка прилипла к Шуре давно. По окончании аспирантуры он шесть или семь лет проработал за рубежом, где в совершенстве овладел английским и прочитал в подлиннике «Поминки по Финнегану» Джейми Джойса. Чем зацепила его эта книга, сказать не могу, лично я не смог одолеть даже «Улисса». Но, тем не менее, факт остаётся фактом: Шурик вступил в клуб почитателей Джойса и постоянно принимал участие в разборах словесных ребусов покойного писателя, как по сети, так и вживую. Возможно, именно тогда он и проникся идеей поиска свободных кварков, существование которых никоим образом не противоречило современной теории, но практически на их поиск банально не хватало энергии. Ведь те короткодействующие силы, что удерживали протоны и нейтроны в атомном ядре, являлись на самом деле лишь слабым подобием настоящего «сильного взаимодействия», соединяющего кварки в элементарных частицах.
Однако мой друг был не просто талантлив – он был изобретателен и упорен. Раз задача не решается в лоб, значит, надо искать обходные пути. И потому «здрасьте, пожалуйста»: доктор наук и лауреат Александр Григорьевич Синицын с удовольствием излагает бывшему коллеге и несостоявшемуся учёному Андрею Николаевичу Фомину основные тезисы своих изысканий. Прихлёбывая чай, размахивая ложкой подобно дирижёру-любителю, рисуя в воздухе сказочные картины квантовой хромодинамики:
– Если ты помнишь, Андрей, кварковая модель строения адронов в настоящий момент предполагает наличие шести типов фундаментальных частиц, отличающихся определёнными квантовыми числами. То бишь, барионным и электрическим зарядами, спином, изотопическим спином, а также странностью, очарованием, красотой и истинностью. Каждое такое число – это так называемый «аромат», присущий каждому
С последним утверждением я был не вполне согласен, но кое-что все-таки помнил и, зная, что каждый лектор обожает вовремя заданные вопросы, попытался заполнить «случайно» образовавшуюся паузу:
– А как же тогда быть с принципом запрета Паули? Ведь три одинаковых кварка не могут находиться вместе в одном состоянии?
– Правильно. Но кто сказал, что кварки с одинаковым квантовым числом одинаковы? Цвет – вот что держит их привязанными друг к другу. Три цвета, три отличия, которые связывают воедино всё во Вселенной и одновременно являются настоящим проклятием для тех кварков, что хотят получить свою маленькую, но очень фундаментальную свободу.
Шурик на секунду прервался, чтобы перевести дух, и у меня опять получилось вклиниться в монолог:
– Ну да, эффект антиэкранирования вроде бы не предполагает видимого распада адронов на свободные кварки.
– Ты абсолютно прав. Асимптотическая свобода, нелинейное глюонное поле, этот «светящийся свет» моментально подбирает любому освободившемуся кварку антисобрата или парочку разноцветников, и чем дальше частицы друг от друга, тем сильнее их взаимное притяжение. При тех энергиях, что доступны здесь на Земле, мы можем лишь наблюдать итоги встреч и расставаний самых «ароматных» частиц во Вселенной. Однако их самих – увы, это нам пока не доступно.
– Но как же ты тогда собираешься их обнаружить?
– О, вот тут начинается самое интересное. В момент так называемого «большого взрыва» все фундаментальные частицы имели совершенно безумные, немыслимые скорости-энергии. По мере расширения и остывания нашей Вселенной сильно замедлившиеся кварки уже могли соединяться и образовывать пары-мезоны и троицы-барионы. Те мезоны конечно уже распались, а вот многие барионы до сих пор составляют большую часть природного вещества. Загвоздка же состоит в том, что по принятой сегодня теории не все кварки смогли найти себе достойную пару или двух подходящих собутыльников, поэтому они вынуждены вечно скитаться по пространству и времени. Причём, по самым скромным оценкам, их концентрация во Вселенной ничуть не уступает таковой, скажем, у золота или, например, платины.
Шура задумался, а затем решительно махнул рукой в опасной близости от своей чашки:
– Чёрт возьми, но почему же их до сих пор так никто и не обнаружил!? Ведь частица с дробным электрическим зарядом не может остаться не замеченной! Да и вероятность встречи двух или нескольких реликтовых кварков тоже не такая, блин, маленькая величина.
– Действительно. Странно, что их до сих пор не нашли.
– Странно, говоришь? Хм, по этому поводу, мой дорогой Андрей Николаевич, я тебе вот что скажу. Мы не можем их обнаружить по одной простой причине: свободные кварки вовсе не являются абсолютно свободными. Их обязательно должна окружать некая грань, некая область сингулярности, за которую не может проникнуть ни одна глюонная пара. А какие области сингулярности существуют в нашем мире? – мой друг артистично изобразил руками сжимающийся шар и вопросительно посмотрел на меня.
Подвести его было бы непростительно:
– Неужели… чёрные дыры?
– В самую точку. Только конечно не те чёрные астрообъекты, о которых пишут фантасты, а «кажущиеся черные дыры» – области времени и пространства, которые поглощают любое излучение, но не скрывают навечно информацию о поглощённой массе. Поверь, Андрей, вакуум может спонтанно создавать такие чудеса, какие мы даже представить не можем. А наличие свободного кварка легко определяется за счет излучения одного из элементов в паре кварк-антикварк, ну или одного из двуцветных глюонов. Поскольку второй элемент при определённых условиях имеет возможность проникнуть за горизонт событий сингулярной области и как бы исчезнуть для наблюдателя. И вот здесь я как раз и пытаюсь удовлетворить своё любопытство, создавая эти самые условия и становясь таким наблюдателем.