Юный техник, 2009 № 01

Так, по мнению современных физиков, устроен наш мир. Любое материальное тело состоит из молекул, молекулы — из атомов, атомы — из протонов, нейтронов и других элементарных частиц, элементарные частицы — из кварков. Но конец ли это цепочки?

Поглядите на себя в зеркало, причешитесь. Какой рукой вы это сделали? Правой. А вот ваш двойник в зеркале причесывается левой рукой…

Совместная же CP-симметрия, или CP-четность, означает, что, несмотря на некоторые несоответствия, свойства частиц и античастиц в нашем и зеркально отраженном пространстве в целом совпадают.

Какое-то время физики считали, что законы СР-симметрии выполняются всегда. Однако в 1956 году выяснилось, что распад ядер радиоактивного кобальта-60 происходит с нарушением зеркальной симметрии. А чуть позднее выяснилось, что некоторые элементарные частицы — например, К-мезоны и их антидвойники — ведут себя чуть-чуть по-разному при слабых взаимодействиях, которые определяют радиоактивный распад ядер.

Эти события заставили ученых всерьез задуматься, почему такое возможно. И, в конце концов, теоретики предположили, что элементарные частицы, в свою очередь, состоят из неких «первокирпичиков», причем они в тех же К-мезонах и К-антимезонах чуть-чуть разные.

В 1964 году один из самых молодых тогда нобелевских лауреатов американец Мюррей Гелл-Манн предложил назвать эти «кирпичики» материи кварками. Название нового класса элементарных частиц он позаимствовал из романа Дж. Джойса «Поминки по Финнегану», где чайки истошно кричат: «Три кварка для мистера Марка!» В самом романе не объясняется, что такое кварк, но ясно, что им обозначается нечто зыбкое, почти не материальное. В общем, название физикам понравилось, и оно прижилось.

Сегодня теоретики уже рассуждают о разных видах кварков и дают им романтичные имена: strange — странный, charm — очаровательный, beauty — прекрасный, top — высший и т. д. Некоторые из этих кварков предсказаны нынешними нобелевскими лауреатами.

«Прежде всего, мы поняли, что трех и даже четырех кварков недостаточно, чтобы объяснить нарушение СР-симметрии, — пояснил Макото Кобаяси. — И мы стали думать, какие же новые частицы могли бы объяснить это нарушение. Вариантов было довольно много, но лишь один из них — наличие шести кварков — показался нам единственно верным».

Однако никому до сих пор не удалось наблюдать сами эти кварки в эксперименте. Возможно, это удастся сделать опять-таки с помощью Большого адронного коллайдера. Он предназначен для того, чтобы разгонять и сталкивать адроны. Так называется самый распространенный класс элементарных частиц — их открыто уже несколько сотен, наиболее известны среди них протоны и нейтроны.

По мнению теоретиков, все адроны состоят либо из трех кварков, либо из пары кварк — антикварк. При этом получается, что заряд кварка равен либо плюс двум третям, либо минус одной трети заряда электрона.

Но дробный заряд электрона — это, согласитесь, нечто вроде двух третей лошади. В школе такой ответ получается лишь при решении задач нерадивыми учениками. А в случае с дробными зарядами кварков и весьма эрудированные ученые никак разобраться не могут что к чему. И тому, кто сумеет решить эту задачку, не исключено, по праву достанется еще одна Нобелевская премия.

С. НИКОЛАЕВ

Дорогие друзья!

Вышел в свет электронный архив журнала с 1956 по 2007 год.

В электронном издании реализованы: удобная система навигации, полнотекстовой поиск, возможность создавать закладки.

Минимальные системные требования к компьютеру:

Условия приобретения архива опубликованы на сайте журнала http://utechnik.org

ПОДРОБНОСТИ ДЛЯ ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ

Смешные премии, которые заставляют задуматься

Напомним, что эта награда, представляющая собой некий шарж на настоящие Нобелевские премии, была учреждена в 1991 году редактором «Журнала невоспроизводимых результатов» (теперь он называется «Анналы невероятных исследований») Марком Абрахамсом. Денежных призов лауреаты не получают, нет и четкого перечня научных дисциплин — он лишь в общих чертах повторяет нобелевский.

Однако церемония, проводимая в Гарварде накануне нобелевской недели, ежегодно привлекает все большее внимание.

И дело не только в том, что свои памятные призы лауреаты Игнобеля получают из рук настоящих нобелевских лауреатов. Изюминка, пожалуй, в ставших уже знаменитыми «Игнобелевских лекциях 24/7». Суть их такова: лауреат должен суметь и успеть изложить смысл своей работы в 7 словах всего за 24 секунды.

Популярность Игнобелевских премий стремительно растет еще и потому, что отобранные работы, хотя и необычные, но не такие уж и бессмысленные. Это поняли и организаторы. Если раньше они чествовали ученых за открытия, «которые не могут или не должны воспроизводиться», то теперь придерживаются более корректной формулировки — «за достижения, которые сначала вызывают смех, а потом заставляют задуматься».

Здесь мы расскажем лишь о тех премиях, которые, так или иначе, имеют отношение к науке и технике.

Итак, премию в области медицины получили исследователи под руководством Дэна Арьели из Университета Дьюка в США, которые провели такой эксперимент. Добровольцам в двух группах говорили, что хотят испробовать на них новое болеутоляющее. При этом первой группе сообщали, что лекарство очень дорогое. Пациентам второй группы сказали, что таблетки дешевые. После этого испытуемым наносили удар электрическим током.

Результат вы и сами можете предсказать. На большинство испытуемых первой группы лекарство подействовало. А вот во второй группе таблетки не помогли никому. Между тем в обоих случаях добровольцы получали таблетки, состоявшие из обыкновенного крахмала. Такова сила внушения.

Массимилиано Дзампини (Университет Тренто) и Чарлз Спенс (Оксфордский университет) исследовали… хруст картофельных чипсов. Ученые выяснили, что именно по звуку потребители чипсов делают вывод о свежести продукта. Предлагая испытуемым картофельные чипсы, они электронным способом меняли звук хруста. В зависимости от этого испытуемый считал чипсы более или менее свежими, чем они были на самом деле. Таким образом, у производителей появилась еще одна возможность продвигать свою продукцию.

Хруст картофельных чипсов — не свидетельство их свежести.

Лауреатами в области физики стали американцы Дориан Рэймер и Дуглас Смит из Калифорнийского университета в Сан-Диего. В октябре 2007 года они опубликовали исследование под названием «Спонтанное спутывание в узел колеблющейся струны». Используя математическую теорию, ученые доказали, что длинные и гибкие струны, если их интенсивно встряхивать, спутаются в узел быстро, а короткие и жесткие струны, если их не трогать, в узел, скорее всего, не спутаются совсем.