биякі: мало того, що вона повинна пояснювати і передбачати всі існуючі елементарні частинки і їх взаємодії, їй ще слід пояснювати їх маси і час життя.
Однак кроки з її побудови довгий час були безуспішними: зокрема, Ейнштейн працював над створенням такої теорії до самої смерті. Легенди свідчать, що Ейнштейну вдалося це зробити, і для експериментальної перевірки його теоретичних висновків американський уряд в 1943 році організувало секретний Філадельфійський експеримент, в ході якого нібито відбулася телепортація на кілька сотень кілометрів есмінця В«ЕлдріджВ». Нібито потім Ейнштейн знищив всі свої вишукування в цій області, оскільки вони могли бути використані у винятково руйнівному озброєнні. Правильні хлоп'ята відносяться до цієї легенди з легким скепсисом: більшість експериментів, які зробили можливим створення Стандартної моделі, яка поєднує лише 3 із 4 фундаментальних взаємодій, було зроблено вже після смерті Ейнштейна.
Зрушення в області побудови Єдиної теорії поля намітився тільки після відкриття слабкої і сильної взаємодій. Першим кроком стала теорія електрослабкої взаємодії, побудована Саламом, Глешоу і Вайнбергом в 1967 році на основі квантової електродинаміки (за неї вони отримали Нобелівську премію в 1979 році, тобто майже відразу). Потім в 1973 році була побудована теорія, що описує сильне взаємодія - квантова хромодинаміка. На основі цих двох теорій і була створена Стандартна модель, всі пророкування якої підтвердилися, крім до досі не виявленого бозона Хіггса.
2. ДЕТАЛЬНІШЕ ПРО Поєднання взаємодіючих
Однією з важливих особливостей фізики елементарних частинок на початковому етапі було розходження між різними типами взаємодій. Виявилося, що існує всього чотири типи фундаментальних взаємодій: сильне, електромагнітне, слабке і гравітаційне.
Інтенсивність різних взаємодій при енергіях порядку декількох МеВ характеризується наступними константами:
константа сильного взаємодії б s ~ 1,
константа електромагнітної взаємодії б e ~ 10 -2 ,
константа слабкої взаємодії б w ~ 10 -6 ,
константа гравітаційного взаємодії б G ~ 10 -38 .
В основі ідеї об'єднання різних взаємодій лежить залежність констант, слабкої електромагнітного та сильної взаємодій від відстані. З рис.1, 3 видно як з'являється така залежність. На рис. 1 показаний механізм екранировки електричного заряду (*) електрона. Причина екранировки полягає в наступному: електрон може випускати віртуальні фотони, які в свою чергу можуть перетворюватися на електрон - позитронного пари e + e - , пару м + м - , пару мезонів р + р - , K + K - і т.д. У результаті взаємодії негативно зарядженого електрона з віртуально утворюються парами частинок відбувається їх поляризація (поляризація вакууму). Тяжіння між протилежно зарядженими частинками призводить до екранування від'ємного заряду вихідного електрона позитивно зарядженими e + , м + , р + -мезонами, що розташовуються переважно ближче до електрона. Тому, при наближенні пробного заряду до електрону, він буде почувати розподіл поля віртуальних частинок. Т. е. величина виміряного заряду буде залежати від відстані між пробної часткою і електроном. Це називається в квантової електродинаміки екрануванням електричного заряду. Теоретичні розрахунки показують, що із зменшенням відстані величина спостережуваного заряду росте, що і призводить до збільшення константи електромагнітної взаємодії. br/>
В
Рис.1 . Механізм екранировки електричного заряду
В
Рис. 2. Екранування електричного заряду
Аналогічну ситуацію можна очікувати й у кквантовой хромодинамике (КХД). Колірної заряд кварка буде екрануватися. При екранування колірного заряду кварка в хромодинамике навколо кольорового кварка утвориться поле віртуальних глюонів і кварк - антикваркових пар (Рис. 3). Однак у квантовій хромодинамике у розподілі колірного поля є істотні відмінності. Т.к. глюони мають колірний заряд, вони взаємодіють не тільки із кварками, але і з один одним, що істотно змінює розподіл колірного заряду навколо кварка. Кольоровий кварк виявляється оточений переважно зарядами того ж кольору. Тому, наприклад, при наближенні пробного колірного заряду до червоного кварку він проникає всередину хмари червоного кольору і, отже, величина виміряного червоного заряду зменшується - спостерігається ефект антіекраніровкі. Тобто при зменшенні растояния між кольоровими кварками величина взаємодії зменшується. Це явище називається асимптотичної свободою кварків в адрони на малих відстанях. Залежність константи сильної взаємодії від відстані показана на мал.4 (**)
Аналогічна ситуація має місце...
