Посмотрел я и не увидел на сайте про бозон Хиггса. Негоже так, граждане. Негоже не реагировать на сенсации мирового значения.
Так что такое бозон Хиггса?
(Пишу не для физиков, да и сам не физик. Но бозон осознал).
Бозон Хиггса – последний недостающий кирпич в здании Стандартной модели.
Ладно; а что такое Стандартная модель?
Стандартная модель (СМ) в наиболее простом изображении показана на рисунке. Её принято считать наиболее удачным описанием мира атомных и субатомных частиц. Согласно ей, всё в мире состоит из частиц вещества и частиц – переносчиков взаимодействий. Частицы вещества делятся на два класса. Адроны состоят из кварков, а лептоны не состоят не из чего, у них нет внутренней структуры, во всяком случае, на сегодня не обнаружено и не предполагается.
Взаимодействий четыре: сильное, слабое, электромагнитное, гравитационное. Частицы, их переносящие, называются калибровочными бозонами.
Гравитационное в СМ не входит, вроде как оно слишком мало, чтобы видеть его эффекты в масштабах микромира. Так что, вводи его, не вводи – СМ от этого не изменится.
А остальные три присутствуют на рисунке, в правом столбике, красненькие. Глюоны и фотоны – тоже бозоны, только с собственным названием. Глюоны передают сильное взаимодействие, фотоны, понятно, электромагнитное, а для слабого понадобилось аж три бозона, плюс и минус W и Z.
Фиолетовые – это шесть кварков, из коих состоят адроны. Зелёные – три лептона и соответствующие им нейтрино.
Вот и всё. То есть почти всё. Не хватает нашего героя – бозона Хиггса; но о нём позднее.
Сейчас – о Стандартной модели.
Она, как я сказал, считается наиболее удачным описанием микромира. Её расчётные результаты обычно дают прекрасное совпадение с экспериментом. На её основе сделано много сбывшихся предсказаний. Не то чтобы в неё верили все физики всего мира, это отнюдь не так. Но то, что можно назвать мейнстримом науки, исповедует приверженность Стандартной модели. Вот и Большой адронный коллайдер (БАК) построили, чтобы её подтверждать, в том числе (а может, и в первую очередь) – чтобы найти «хиггса».
Однако ж СМ даёт не только совпадения с экспериментом, но и противоречия. Их было мало, сейчас становится больше – ирония в том, что находят их на БАКе… А чего удивляться? Раньше таких энергий столкновения не было… то ли ещё увидим!
«Традиционалисты», те, которые в мейнстриме, надеются найти разрешение этих противоречий в рамках Стандартной модели. «Новаторы», которые вне мейнстрима, Стандартную модель вообще не любят.
Главная претензия, на мой взгляд, более чем серьёзна. В СМ присутствует от 20 до 60 произвольных параметров, называемых настроечными (разнобой потому, что и сама СМ существует в нескольких вариантах). Понимаете? Чтобы модель «сходилась», приходится вводить специальные параметры, которые «гармонизируют» какие-то её соотношения.
Один наш очень интересный физик, Лев Георгиевич Сапогин, который сейчас работает зав. кафедрой физики МАДИ, сравнил СМ с системой Птолемея; мне это сравнение кажется гениально удачным.
Что есть астрономия Птолемея? Земля в центре, всё крутится вокруг неё. Но наблюдения показывают, что крутиться-то крутится, да не по кругу!
Тогда Птолемей говорит: знаете, ребята, по кругу движется не сама планета, а некая точка, а планета описывает круги около этой точки. Маленькие такие круги.
Большой круг называется деферентом. Маленькие – эпициклами. Ребята послушали, поглядели – получается! И стали передавать это из поколения в поколение.
А потом изобрели телескоп, и оказалось, что птолемеева система неточна – новые наблюдения дали заметные отклонения от «птолемея». Но ребята уже знали, с какого конца надо лупить яйцо, и придумали новые эпициклы! Около деферента крутится по эпициклу опять не планета, а некая точка. А около той точки – снова точка, по другому эпициклу. И вот уж около этой точки по третьему эпициклу крутится планета.
И теперь снова стало точно!
Но, знаете ли, так оно и должно быть. Понадобится ещё повысить точность – можно ввести новые эпициклы. Их можно вводить для достижения сколь угодно большой точности.
Потому что эпициклы – это, по-современному, члены ряда преобразования Фурье. Любой второкурсник-технарь знает, что точность преобразования зависит от того, сколько членов разложения возьмёшь: чем больше возьмёшь, тем больше точность.
Да только преобразование Фурье не претендует на адекватность отображения природных процессов! Это математический приём, один из вариантов приближённых вычислений.
Вот примерно такая же ситуация со Стандартной моделью, говорит Сапогин. Получаемые по ней результаты, иногда показывающие совпадение с экспериментом до шестой значащей цифры – это просто результат удачно подобранной математической абстракции, ничего общего с реальностью не имеющей.
Профессор имеет право так говорить, потому что он разработал действительно физическую теорию, которая идёт не от необходимости объяснить нечто наблюдённое, а от принятия определённых утверждений о сущности процессов в материальном мире. И эта теория даёт возможность теоретически рассчитать многие константы, которые для Стандартной модели – эмпирика, то есть пересчёт чего-то, измеренного опытным путём. В теории Сапогина рассчитан весь спектр масс элементарных частиц, и цифры совпадают с экспериментальными с точностью в пределах погрешности измерений. Есть там и частица. Обладающая массой в том интервале, в котором сегодня на БАКЕе ищут – и вроде бы нашли – бозон Хиггса…
Однако вернёмся к оному. Как я уже сказал, он совершенно необходим для Стандартной модели, он считается решающим подтверждением её правомочности.
Но, знаете, я здесь не буду писать про него. Я уже написал у себя в блоге – вам же нетрудно кликнуть мышкой? Написал, откуда взялась в нём необходимость, какую именно роль он играет в Стандартной модели, как его искали… и на этот раз, вопреки обыкновению, совсем недлинно.
Специально для Bad News – Владимир Мейлицев, bwana.ru
Категория: Наука и техника |
Просмотров: 1512
| Теги:
| Рейтинг: 3.7/3
Настоящий материал самостоятельно опубликован в нашем мультиблоге пользователем Armator на основании действующей редакции Пользовательского Соглашения.
Если вы считаете, что такая публикация нарушает ваши авторские и/или смежные права, вам необходимо сообщить об этом администрации сайта - как это сделать,
описано в том же Пользовательском Соглашении. Нарушение будет в кратчайшие сроки устранено, виновные наказаны.
Не,я не издеваюсь, упаси боже! Давно не писал, а на новый сайт. похоже, не писал вообще. Не знал новых правил, вот и накосячил. Сегодня узнал и поправил. Увы! Теперь вам никогда не узнать, как выглядели птолемеевы эпициклы!
Кстати, Николай Коперник в свою модель тоже был вынужден ввести эпициклы (причём их у него было даже больше, чем в модели Птолемея). Причина в том, что Коперник полагал (как и все до него), что планеты движутся по идеальной кривой, т.е. по окружности.
[i]Любой второкурсник-технарь знает, что точность преобразования зависит от того, сколько членов разложения возьмёшь: чем больше возьмёшь, тем больше точность.[/i] Второкурсник может так и думает, а вот те, кто реально делает вычисления знают, что увеличение членов разложения далеко не всегда приводит к увеличению точности вычислений.
Что касается "крутого" физика из Авто-дорожного института, то но не могу не вспомнить, что лет 45 назад появился у нас один учёный, который "создал теорию единого поля всех взаимодействий" (т.е., теорию всего) и даже книжку сумел протащить (а в советские времена это было сделать совсем не просто; это сейчас любой бред можно напечатать, а тогда была цензура). Фамилия того "учёного" была Герловин, поинтересуйтесь в интернете, кто это такой. Так вот Сапогин мне сильно напоминает Герловина.
Насчёт Фурье: я действительно остался на уровне второкурсника - никогда не приходилось пользоваться на работе, другим занимался. Так что - спасибо за уточнение.
А вот за Сапогина заступлюсь. Я тоже начитался всяких теорий, очень много начитался с конца 70-х до середины 90-х. И в последние годы приходится, и опять довольно часто. Я достаточно "начитан" и уж точно - консервативен и, так сказать, осторожен. Так вот, Сапогин - это не то. Он не невежественный фантазёр, а реальный учёный.
Мы же не будем спорить, что наука ещё не достигла последнего приближения к реальности? Значит, новые теории не просто возможны, а неизбежны...
Я не начитался теорий, экспериментальная физика -- это моя профессия. Мне не хотелось бы затевать вполне безплодную дискуссию -- что есть наука, каковы её границы и т.п.,-- просто я высказал своё мнение, базирующееся на первых впечатлениях. Возможно, что я не прав, но некоторые моменты явно настораживают. При этом я совсем не считаю Сапогина невежественным, с чего вы взяли? (Герловин тоже был далеко не не невежественным, он просто был в плену одной идеи и кроме неё ничего уже не видел.)
Но вот вам конкретные замечания по этому вопросу. При этом я постараюсь воздержаться от оценок, а просто приведу факты.
Сапогин не известен в научном мире. Об этом свидетельствует крайне низкое число ссылок на его работы (Google Scholar сообщает, что количество ссылок на самую цитируемую из его работ равно 15, причём 6 из них принадлежит самому Сапогину) и соответственно невысокий H-индекс. Помимо прочего это означает, что его работы печатаются не в "ивестнейших зарубежных журналах", как вы утверждаете -- потому что тогда они не остались бы незамеченными,-- а во второстепенных. Действительно, нельзя назвать известнейшим ни канадский журнал "Applied Physics Research" (таковым он никогда не был), ни бывший итальянский "Nuovo Cimento" (когда-то он был достаточно популярен, но сейчас, увы, нет). Сказанное вовсе не означает, что работы Сапогина - "патологические". Ясно, однако, что они не вполне соответствуют современной научной парадигме. Конечно, мы знаем, что все серьёзные научные свершения так или иначе ломали существовавшую парадигму, поэтому нельзя исключить подобное и в отношении Л.Г., однако гораздо более вероятной представляется альтернативная возможность.
Припоминаю, как же, как же, Герловин! Единая теория поля – Фундаментон, Элементарная Частица Вакуума… Достал я его книжку, начал просматривать. Дошёл до таблицы констант, вычисленных при помощи его теории. У него радиус электрона оказался в 2000 раз больше радиуса протона. Грустно мне стало, и не стал я её читать дальше.
А хотите, я пришлю Вам статью Сапогина, или пару статей? В этих самых журналах? Интересно Ваше мнение; но, упаси господи, я ни в малейшей дозе не настаиваю! Я прекрасно знаю, что такое "интересно, но не до такой степени" У меня, например, отношение к большинству вопросов именно такое
Идея подкорректировать квантовую механику пришла еще в армии, когда Сапогин служил помощником главкома РВСН "по ядерной физике". Курировал центр "Челябинск-70". Производство ядерных боеголовок.
Сорок лет корректировал. Итог - толстенный труд под названием "Унитарная квантовая теория - новые источники энергий". Книга написана по заказу американцев.
- Свалю туда, - машет рукой профессор Сапогин. - Американцы зовут. Они там новые источники энергии ищут. Директива такая. Чтоб не зависеть от арабской нефти.
Он обещает свалить, прихватив с собой десяток профессоров-единомышленников. И вместе они забабахают второй "Манхэттенский проект".
Нет, не свалил. И, по-моему, не намерен. Он мужик энергичный, хотя и в возрасте. Я много с ним общаюсь, и у меня сложилось впечатление о нём как о человеке, который не станет всерьёз думать об "свалить". А вот сказануть как раз может, он в общении весёлый и лёгкий, не похож на профессора соответствующего возраста.
Кстати. По заказу американцев - не совсем точно. У нас не печатали, но всё же первая брошюра была выпущена в типографии МАДИ, по-моему, в 2003-м. А то может сложиться впечатление, что предатель Сапогин разрабатывал свою теорию по заказу ЦРУ
У меня есть его статьи -- я нашёл их в сети. И прежде, чем высказать суждение я их бегло посмотрел, пытаясь составить представление. На этом, однако, мой интерес к теме исчерпывается, всё-таки у меня есть и своя работа.
Но на заключительные замечания время имеется В частности, приведу ссылку на страницу, где можно увидеть комментарий на статью Сапогина и Рябова "О спектре масс элементарных частиц в унитарной квантовой теории". Статья эта была опубликована в польском журнале The Old and New Concept in Physics (том 5, No. 3, 2008 г.) -- как видно из назавания это специализированный дискуссионный журнал как раз для подобных статей -- и в том же номере (http://merlin.phys.uni.lodz.pl/concepts/www/cphys_V_3.htm) опубликован на неё отзыв некоего P. Żenczykowski. Полюбопытствуйте, текст небольшой: на 2 страницах чётко сформулирована критика, на которую авторы отвечают исключительно общими соображениями вроде неудовлетворительности современной теории поля (об этом давно известно, но альтернативы ей пока что нет), ссылкой на принцип Оккама и заверением в том, что они "над этим интенсивно работают"...
Кроме того, после комментария Слесаря я поискал откуда он взял приведённую цитату. Нашёл. Там же увидел и мнение акад. Э.Круглякова (председателя комиссии по борьбе с лженаукой) по поводу других сапогинских идей -- о нарушении закона сохранения энергии, -- которое стоит процитировать: "Безумно смелое предположение г-на Сапогина... как минимум, нуждается в экспериментальном подтверждении. Впрочем, никто из здравомыслящих физиков-профессионалов проверять это не возьмется". Я целиком и полностью согласен с этим подходом. Как говорится, подписываюсь. Смотрите, в своё время был очень значительный шум по поводу "холодного термоядерного синтеза". Оказалось -- ошибка эксперимента (было даже подозрение о сознательном подлоге, так что в итоге один автор лишился работы в университете Perdue). И всё. "Холодный синтез" закрыли, потому что нет экспериментального подтверждения.
Спору нет, если время неоднородно, то энергия может не сохраняться -- как показала Эмма Нётер сохранение энергии есть следствие однородности времени,-- но ведь нужно это показать экспериментально. А до тех пор, пока экспериментально несохранение энергии не продемонстрировано, люди будут относиться к подобным утверждениям в лучшем случае как к вздору.
Тут спорить не с чем, разве что "вздор", может быть, слишком сильное слово. Думаю, нормальный подход людей, у которых есть квалификация, желание и время разобраться, - не "вздор!", а содержательная критика. Если, конечно, перед ними не откровенный... всё-таки вздор.
Но это не претензия к Вашему комментарию! Это так, к слову. А вот на что хочу обратить внимание. Между УКТ и холодным термоядом одна разница; можно не считать её большой, но она принципиальная. Если я правильно помню, холодный термояд был "увиден" в эксперименте без особого предварительного теор. обоснования. А у Сапогина наоборот: у него теория. И её, совершенно справедливое требование, надо проверить в эксперименте.
Чётко сформулированная критика - это оч. хорошо. Но ведь и стандартную модель чётко критикуют... Если отвлечься от "общепризнанности", положение симметричное...
Далеко не каждую теорию проверяют в эксперименте. Теорий существует столько, что все проверять невозможно. Кроме того, нужны чрезвычайно серьёзные аргументы для того, чтобы проверять теорию, в которой, например, энергия не сохраняется. Любой человек, от которого зависит финансирование вам скажет, что на чепуху он денег не даст, его нужно убедить. Пока что Сапогин убедительных аргументов не представил.
Да, и положение далеко не симметричное. У стандартной модели имеются предсказания, подтверждённые в эксперименте, что является огромным плюсом в её пользу. А что мы имеем у Сапогина? У его уравнений есть множество решений, соответствующих не существующим в природе лёгким частицам -- подчёркиваю, именно лёгким, т.е. в той области масс (энергий), где всё известно и никаких неизвестных частиц быть не может. Его спрашивают: как ваша теория может это объяснить? А он отвечает, что совпадение масс 169 существующих частиц с решениями его уравнения не может быть случайным. Другими словами, он не отвечает на прямой вопрос. Кстати, у Герловина массы частиц соответствовали нулям функции Бесселя -- не всем нулям, конечно, ибо число нулей бесселя бесконечно, а некоторым. Вы не находите, что ситуация в чём-то похожа? Ведь совпадение змачений масс частиц с нулями функций Бесселя должно что-то означать?
Говоря о нулях Бесселя, Вы меня переоцениваете. Но в целом должен с Вами согласиться. Абсолютно согласен, что невозможно проверить все теории, что нужны крайне серьёзные аргументы.
Если Вы поняли меня так, что я являюсь апологетом ТЕОРИИ Сапогина, то это не так. Элементарно - квалификации не хватает. Но вот назвать меня апологетом самого Сапогина, пожалуй, можно. По сравнению с подавляющим большинством того, что к нам приходит по части "объяснения мироздания", его УКТ - просто образец доказательности, проработанности. В нашем журнале есть рубрика "Смелые гипотезы", для неё УКТ вполне "тянет". А сам Сапогин - мужик по-человечески симпатичный, работать с ним - одно удовольствие. А работать приходится много, чтобы довести тексты до уровня понимания, как я говорю, умного девятиклассника. Далеко не все авторы "держат" такую работу.
Насчёт УКТ - совершенно согласен! В февральском номере выйдет интервью с Сапогиным и вообще - 10 полос по "хиггсу" и вокруг. Там я где-то как раз и написал: доколе же в родной стране уделом УКТ будет оставаться "ТМ"?!
Кстати, если есть настроение, посматривайте "ТМ". Сейчас много всякой критики и альтернатив: по разбеганию галактик, по СТО, ещё кое-что... Есть сайт, есть версия для мобильных устройств...
Все эти лептоны, бозоны и прочие кварки по-моему больше находятся в мозгах ученых, чем реально существуют. Кто их видел-то реально ? Глазами не увидишь, в руках не подержишь. Это результат некоторых умозрительных теорий, математических формул которые что-то там описывают, какой-либо квантовый эффект. Потом строят ускоритель помощнее, получают странные результаты которые нельзя описать набором существующих частиц. Тогда теоретики говорят, что видимо открыт новый эффект, за которым скрыта новая частица - супер-странно-очаровательный ди-прион с энергией стотысячмиллинов электроновольт и для его экспериментального обнаружения необходимо построить коллайдер вокруг Солнечной системы стоимостью стотысячтриллионов долларов.... Помоему все это безнадежно. Человек уперся в физическую границу познаваемости мира. Каждый следующий шаг будет требовать на порядки больших энергий который в масштабах одной планеты будет просто неоткуда взять. Вот такая печалька.
Не, не пойдёт. Или Вы утверждаете, что все эти бозоны-глюоны - чушь, или говорите о "каждом следующем шаге". Если шаг - значит, не чушь. Если чушь - то что же это за "следующий шаг"?
Правильно подметили, нифига не понятно - толи энергии для опытов не хватает, толи мозгов для теории. Парадокс однако. А если серьезно, то порог этот чувствуется уже лет 50, после того как построили первую атомную электростанцию. Ну меняют технологии, совершенствуют реакторы, теплоносители и т.п., а принципиально нового нет. Нет "кваркового" реактора. И проекта нет. И видимо не будет. Потому что все эти энергии вне "масштаба" человека. Чтобы ими овладеть нужно зажечь к примеру новое солнце. Вот именно в таком масштабе. А это не наш, не человеческий размерчик.
Ну, зря так резко. Чего ж сразу кварковый реактор? Вот освоятся с бридерами, быстрыми нейтронами - получим новое поколение атомной энергетики. И энергетику синтеза, думаю, тоже освоят когда-нибудь. И нормально, и бог с ними, с кварками... Может, и лучше их не трогать
http://elementy.ru/lhc - вот тут смотрим последние новости по около гудроннокалайдеровской теме, очень рекомендую этот ресурс всем кто неравнодушен к науке
По моему- так это уже крайность...
У меня, например, отношение к большинству вопросов именно такое 
