Джим Бэгготт - Бозон Хиггса. От научной идеи до открытия «частицы Бога»
Ядро. Плотная область в центре атома, в которой сконцентрирована большая часть массы атома. Атомные ядра состоят из различного числа протонов и нейтронов. Ядро атома водорода состоит из одного протона.
Библиография
Baggott J. Beyond Measure: Modern Physics, Philosophy and the Meaning of Quantum Theory. Oxford University Press, 2003.
Baggott J. The Quantum Story: A History in 40 Moments. Oxford University Press, 2011.
Cashmore R. Maiani, Luciano, and Revol, Jean-Pierre (eds.). Prestigious Discoveries at CERN. Berlin: Springer, 2004.
Crease R.P., Mann Ch.C. The Second Creation: Makers of the Revolution in Twentieth-Century Physics. Rutgers University Press, 1986.
Dodd J.E. The Ideas of Particle Physics. Cambridge University Press, 1984.
Enz Ch.P. No Time to be Brief: a Scientific Biography of Wolfgang Pauli. Oxford University Press, 2002.
Evans L. (ed.). The Large Madron Collider: A Marvel of Technology. CRC Press London, 2009.
Farmelo G. (ed.). It Must be Beautiful: Great Equations of Modern Science. London: Granta Books, 2002.
Feynman R.P. QED: The Strange Theory of Light and Matter. London: Penguin, 1985.
Gell-Mann M. The Quark and the Jaguar. London: Little, Brown & Co., 1994.
Gleick J. Genius: Richard Feynman and Modern Physics. London: Little, Brown & Co., 1992.
Greene B. The Elegant Universe: Superstrings, Hidden Dimensions and the Quest for the Ultimate Theory. London: Vintage Books, 2000.
Greene B. The Fabric of the Cosmos: Space, Time and the Texture of Reality. London: Allen Lane, 2004.
Gribbin J. Q is for Quantum: Particle Physics from A to Z. London: Weidenfeld & Nicholson, 1998.
Guth A.H. The Inflationary Universe: The Quest for a New Theory of Cosmic Origins. London: Vintage, 1998.
Halpern P. Collider: The Search for the World’s Smallest Particles. New Jersey: John Wiley, 2009.
Hoddeson L., Brown L., Riordan M., Dresden M. The Rise of the Standard Model: Particle Physics in the 1960s and 1970s. Cambridge University Press, 1997.
Johnson G. Strange Beauty: Murray Gell-Mann and the Revolution in Twentieth-Century Physics. London: Vintage, 2001.
Kane G. Supersymmetry: Unveiling the Ultimate Laws of the Universe. Cambridge, MA: Perseus Books, 2000.
Kragh H. Quantum Generations: A History of Physics in the Twentieth Century. Princeton University Press, 1999.
Lederman L. (with Dick Teresi). The God Particle: If the Universe is the Answer, What is the Question? London: Bantam Press, 1993.
Mehra J. The Beat of a Different Drum: The Life and Science of Richard Feynman. Oxford University Press, 1994.
Nambu Y. Quarks. Singapore: World Scientific, 1981.
Pais A. Subtle is the Lord: The Science and the Life of Albert Einstein. Oxford University Press, 1982.
Pais A. Inward Bound: Of Matter and Forces in the Physical World. Oxford University Press, 1986.
Pickering A. Constructing Quarks: A Sociological History of Particle Physics, University of Chicago Press, 1984.
Riordan M. The Hunting of the Quark: A True Story of Modern Physics. New York: Simon & Shuster, 1987.
Sambursky S. The Physical World of the Greeks, 2nd Ed. London: Routledge & Kegan Paul, 1963.
Sample I. Massive: The Hunt for the God Particle. London: Virgin Books, 2010.
Schweber S.S. QED and the Men Who Made It: Dyson, Feynman, Schwinger, Tomonaga. Princeton University Press, 1994.
Stachel J. (ed.). Einstein’s Miraculous Year: Five Papers that Changed the Face of Physics. Princeton University Press, 2005.
’t Hooft G. In Search of the Ultimate Building Blocks. Cambridge University Press, 1997.
Veltman M. Facts and Mysteries in Elementary Particle Physics. London: World Scientific, 2003.
Weinberg S. Dreams of a Final Theory: The Search for the Fundamental Laws of Nature. London: Vintage, 1993.
Weyl H. Symmetry. Princeton University Press, 1952.
Wilczek F. The Lightness of Being: Big Questions, Real Answers. London: Allen Lane, 2009.
Woit P. Not Even Wrong. London: Vintage Books, 2007.
Zee A. Fearful Symmetry: The Search for Beauty in Modern Physics. Princeton University Press, 2007 (first published 1986).
Примечания
1
Фермилаб – сокращенное название Национальной ускорительной лаборатории имени Энрико Ферми, США. (Примеч. пер.)
2
Для краткости я буду называть их работами 1964 года. (Примеч. Стивена Вайнберга.)
3
См. Платон, Тимей и Критий. По Платону, воздух, огонь и вода состоят из одного вида треугольников, а земля из другого. Поэтому, как утверждал Платон, землю невозможно преобразить в другие элементы.
4
Существуют элементы тяжелее урана, но они не встречаются в природе. Они нестабильны, поэтому их приходится искусственно производить в лаборатории или ядерном реакторе. Самый известный пример – это, пожалуй, плутоний.
5
Плотность чистого льда при 0 °C равна 0,9167 грамма на кубический сантиметр. Объем кубика около 19,7 кубического сантиметра, таким образом, его масса чуть больше 18 граммов.
6
Конечно, нельзя путать вес и массу. Кубик льда весит 18 граммов на Земле, гораздо меньше на Луне и вообще ничего на околоземной орбите. Однако его масса не меняется. Условно мы считаем массу равной его весу на Земле.
7
На самом деле формула E = mc2 не встречается в таком виде в статье Эйнштейна.
8
Это не является дешевым способом трансформировать неблагородные металлы в золото, так что мировым запасам золота ничто не угрожает.
9
Я катался на таком аттракционе, когда в начале 1980-х работал старшим научным сотрудником в Калифорнии. По-моему, он назывался «Прилив».
10
Приват-доцент – лицо, получившее право читать лекции в университете и готовящееся к званию профессора, примерно соответствует доценту в современной России. (Примеч. пер.)
11
Dick A. Emmy Noether 1882–1935. Boston: Birkhäuser, 1981. P. 32.
12
Есть данные, которые позволяют предположить, что женское тело становится более симметричным за 24 часа до овуляции. См.: Bates B., Cleese J. The Human Face. London: BBC Books, 2001. P. 149.
13
Здесь нужно объяснить, что имеется в виду под «полями». Поле, связанное с силой, например, притяжения или электромагнетизма, имеет величину и направление в каждой точке пространства, которое окружает генерирующий поле объект. Поле можно обнаружить, поместив в него еще один объект, восприимчивый к его воздействию. Возьмите любой предмет (лучше что-нибудь покрепче) и уроните его. Реакция предмета зависит от величины и направления гравитационного поля в точке, где вы отпускаете его из рук. На предмет действует сила, и он падает на землю.
14
Письмо Альберта Эйнштейна Герману Вейлю, 8 апреля 1918. Цит. по: Pais. Subtle is the Lord. P. 341.
15
Оно «мнимое» только в том смысле, что невозможно извлечь квадратный корень из –1. При возведении в квадрат любое положительное или отрицательное число всегда дает положительный результат. Но даже если квадратного корня из –1 не существует, это не мешает математикам его использовать. Таким образом, квадратный корень любого отрицательного числа можно выразить при помощи i. Например, квадратный корень из –25 – это 5i, и такое число называется комплексным или мнимым.
16
Эйнштейн в 1905 году назвал их квантами света. Сегодня мы называем их фотонами.
17
Известный пример фазовой волны – так называемая «мексиканская» волна, которую «делают» на стадионах. Волна создается движениями отдельных зрителей, которые поочередно встают с поднятыми руками (высшая точка) и снова садятся на свои места (низшая точка). Фазовая волна – результат координированных движений зрителей, и она может пробежать по стадиону гораздо быстрее, чем ее отдельные участники.
18
Broglie L. de. Recherches sur la Théorie des Quanta // PhD Thesis. Faculty of Science, Paris University, 1924. P. 10.
19
Эта связь записывается в виде λ = h/p, где λ – длина волны (обратная частоте), h – постоянная Планка, а p – импульс. Это значит, что p = hc/ν, где c – скорость света, а ν – частота.
20
New York Times от. May 5. 1935.
21
Лос-Аламосская национальная лаборатория – одна из двух лабораторий США, занимающихся секретными разработками ядерного оружия. (Примеч. пер.)
22
Интервью Джулиана Швингера Роберту Кризу и Чарльзу Манну, 4 марта 1983. Цит. по: Crease and Mann. P. 127.
23
Не уверены? Попробуйте вот что. Очевидно, что сумма бесконечного ряда целых чисел 1 + 2 + 3 + 4 + … бесконечна. Но так же бесконечна и сумма бесконечного ряда четных целых чисел 2 + 4 + 6 + 8 + … Итак, вычтем бесконечность из бесконечности, то есть ряд четных чисел из ряда целых чисел. У нас останется бесконечный ряд нечетных чисел 1 + 3 + 5 + 7 + …, который также дает в сумме бесконечность, но это тем не менее абсолютно «осмысленный» результат. Пример взят из Gribbin. P. 417.
24
Интервью Ричарда Фейнмана Роберту Кризу и Чарльзу Манну, 22 февраля 1985. Цит. по: Crease and Mann. P. 139.
25
Письмо Фримена Дайсона родителям, 18 сентября 1948. Цит. по: Schweber. P. 505.
26
Эти значения постоянно уточняются, как экспериментально, так и теоретически. Приведенные числа даны по: Coughlan G.D., Dodd J.E. The Ideas of Particle Physics: An Introduction for Scientists. Cambridge University Press, 1991. P. 34.
27
Feynman. P. 7.
28
Эту стипендию выплачивали США из части средств, выплаченных Китаем в качестве контрибуции за Боксерское восстание в конце XIX века.
29
Массы субатомных частиц обычно выражаются в виде энергии в соответствии с эйнштейновской формулой m = E/c2. Масса протона 938,3 МэВ/c2, где МэВ означает мегаэлектронвольт (миллион электронвольт). Масса нейтрона 939,6 МэВ/c2. Часть c2 обычно опускают (то есть она подразумевается), и массы выражаются в виде 938,3 и 939,6 МэВ соответственно. Один электронвольт равен количеству энергии, которое приобретает один отрицательно заряженный электрон при движении в электрическом поле между двумя точками с разностью потенциалов 1 вольт.
