"С.Хокинг. Черные дыры и молодые вселенные " - читать интересную книгу автора

* 13. Фактически частицы W и Z наблюдались в лаборатории CERN в Женеве
в 1983 г., и в 1984 г. другая Нобелевская премия была присуждена Карло
Руббиа и Симону ван дер Меру, которые руководили группой, сделавшей это
открытие. А Хофт эту премию упустил.

Успех теории Салама - Вайнберга привел к поиску схожей
ренормализационной теории сильных взаимодействий. Довольно скоро стало ясно,
что протоны и другие адроны, такие как пи-мезон, не могут быть поистине
элементарными частицами, а должны быть связанными состояниями других частиц,
называемых кварками. Последние, похоже, обладали любопытным свойством: хотя
они довольно свободно двигались внутри адрона, оказалось невозможным
получить собственно один кварк, - они всегда выходили либо группами по три
(как протон или нейтрон), либо парами, состоящими из кварка и антикварка
(подобно пи-мезону). Чтобы объяснить это, кварк наделили свойством,
названным цветом. Следует подчеркнуть, что это свойство не имеет ничего
общего с обычным пониманием цвета, - кварки слишком малы, чтобы увидеть их в
видимом свете, это просто условный термин. Идея заключается в том, что
кварки бывают трех цветов - красного, зеленого и голубого, но любое
изолированное связанное состояние, такое как адрон, должно быть бесцветным
или являть собой комбинацию красного, зеленого и голубого, как протон, или
смесь красного и антикрасного, зеленого и антизеленого, голубого и
антиголубого, как пи-мезон.
Предполагалось, что сильные взаимодействия между кварками
осуществляются частицами со спином 1, так называемыми глюонами, довольно
похожими на частицы, несущие слабые взаимодействия. Глюоны также имеют цвет
и вместе с кварками подчиняются ренормализационной теории, называемой
квантовой хромодинамикой, или, для краткости, КХД. Последовательность
ренормализационной процедуры состоит в том, что эффективная константа связи
теории зависит от энергии, на которой она измеряется, а на очень больших
энергиях она уменьшается до нуля. Данный феномен известен как
асимптотическая свобода. Это означает, что кварки внутри адрона при
высокоэнергетических столкновениях ведут себя почти так же, как свободные
частицы, поэтому к их поведению можно с успехом применять теорию возмущений.
Предположения теории возмущений довольно хорошо согласуются с результатами
наблюдений, но нельзя сказать, что эта теория получила экспериментальное
подтверждение. На малых энергиях эффективная константа связи становится
очень большой, и теория возмущений не срабатывает. Есть надежда, что это
"инфракрасное рабство" объяснит, почему кварки всегда заключены в бесцветных
связанных состояниях, но пока еще никто не сумел убедительно это
продемонстрировать.
Построив одну ренормализационную теорию для сильных взаимодействий, а
другую для слабых и электромагнитных, было естественно поискать теорию,
которая бы объединила эти две. Этим теориям дали довольно преувеличенное
название "великие обобщенные теории". Это название несколько сбивает с
толку, потому что они и не великие, и не полностью обобщенные, и не совсем
теории, поскольку в них содержится множество неопределенных
ренормализационных параметров, таких как константы связи и массы. Тем не
менее они, возможно, стали знаменательным шагом по направлению к единой
теории. Основная идея состоит в том, что константа связи сильных
взаимодействий, большая на малых энергиях, на высоких энергиях постепенно