кінцевому рахунку, звернутися до фізики елементарних частинок. Зробивши це, фізики виявили, що всі взаємодії, незалежно від того, як вони проявляються у великих масштабах, можна звести до чотирьох фундаментальних типами: гравітаційному, електромагнітному і двом типам ядерних.
На рівні кварків домінують ядерні взаємодії . Сильна взаємодія пов'язує кварки в протони і нейтрони і не дає ядрам розвалюватися. На рівні атомів переважає електромагнітне взаємодія , що зв'язує атоми і молекули. У астрономічних масштабах панівним стає гравітаційна взаємодія .
В останні роки фізики зацікавилися співвідношенням між чотирма фундаментальними взаємодіями, які в сукупності управляють Всесвіту. Чи існує між ними будь-який зв'язок? Чи не є вони всього лише різними іпостасями єдиною основоположною суперсили ? Якщо така суперсила існує, то саме вона являє собою діючий початок якої активності у Всесвіті - від народження субатомних частинок до колапсу зірок. Розгадка таємниці суперсили неймовірно збільшила б нашу владу над природою і навіть дозволила б пояснити саме «створення» світу.
Ми вже знаємо, що елементарні частинки взаємодіють один з одним за допомогою інших частинок, які вони безперервно випускає і поглинає. Шари цих частинок екранують заряди, тому частинка з різних висот до неї виглядає зарядженої по-різному. Саме так, завжди різна зарядженими, бачать один одного зіштовхуються частинки. Чим більше їх енергія, тим глибше вони проникають один в одного і тим виразніше відчувають «дихання» їх центральних неекранованих зарядів. Тому можна очікувати, що з ростом енергії різні типи взаємодій будуть ставати все більш схожими і при високих енергіях зіллються в одно-єдине взаємодія - суперсилу. Відбудеться «велике об'єднання» всіх сил природи.
Реальний стан справ дещо складніше. Екранувальні хмари утворюються не тільки навколо заряду, але і навколо кожної частинки-переносника, якими промацують один одного зіштовхуються частинки. Якщо переносники взаємодії дуже важкі, то взаємодія переноситься на ультрамалі відстані. Далеко від центру такі частинки майже не зустрічаються і пов'язане з ними взаємодія проявляється дуже слабо. В інших випадках переносники легкі (наприклад, фотони), вони здатні далеко піти від испустить їх заряду, і з їх допомогою відбувається взаємодія на великих відстанях.
Таким чином, не тільки частинки, але і сили, що зв'язують їх, виявляються надзвичайно складними. Найпростішими точками їх вже ніяк не назвеш! І важко повірити, що сила тяжіння двох електронів і в мільярди велика сила їх електромагнітного відштовхування - гілки одного дерева.
До ідеї «великого об'єднання» фізики прийшли зовсім недавно - якихось двадцять-тридцять років тому, хоча перший крок зробили ще Фарадей і Максвелл, які об'єднали електрику і магнетизм, які як тоді вважалося, зовсім різні взаємодії . Вони ж ввели і поняття «поля». Фарадей довів, що електрика і магнетизм - два компоненти одного і того ж електромагнітного поля.
Наступний крок на шляху до «великому об'єднанню» був значно більш важким. Він був зроблений лише в середині 60-х років ХХ століття. Увага фізиків привернуло тоді слабка взаємодія. Воно мало дивною особливістю: для всіх інших сил ...