Неуловимые частицы и закон сохранения

Превращение известных форм реальности в неизвестные и обратно, конечно, не будет подчиняться известным законам физики. Иначе неизвестная форма реальности не была бы неизвестной. Казалось бы, положение совершенно безнадежное: «там» может происходить все что угодно. Но это не совсем так. Значительная или даже большая часть возможностей исключается важнейшей руководящей идеей, которая называется принципом соответствия. Если существует какая-то связь между известным и неизвестным и даже происходит превращение одного в другое, то существуют общие законы, управляющие тем и другим. Законы, управляющие известным, являются частной формой этих более общих законов. Следовательно, кое-что, возможно, очень многое об этих общих законах мы знаем.

Пытаясь по частному понять общее, мы можем опереться на наш предшествующий опыт. Мы не можем просто перенести старый опыт на новую ситуацию. Но мы можем попытаться принять некие характерные тенденции, общие закономерности прошлого опыта и использовать их для анализа новой ситуации. Само собой в тонкостях физики трудно разобраться самостоятельно. Нужно нанять хорошего репетитора по естественным наукам, чтобы подтянуть свой уровень понимания и знаний. Подобные услуги можно найти на сайте 5iz5.ru/kursi-ege/biologiya в Центре подготовки к ЕГЭ «Пять из пяти». Пройдя там подготовку, темы возникновения вселенной станут куда более понятны.

Возьмем, например, законы сохранения. Они, с одной стороны, относятся к числу важнейших законов физики. С другой стороны, если какой-то процесс выглядит как возникновение из ничего или превращение в ничто, то должно иметь место нарушение законов сохранения — кажущееся или действительное.

Более тридцати лет назад обнаружилось нарушение законов сохранения в радиоактивном бета-распаде. Бор тогда предположил, что в явлениях ядерного масштаба закон сохранения энергии неприменим. Другое объяснение предложил Паули. Бал в Цюрихе помешал ему поехать на семинар в Тюбингене (Паули было тогда тридцать лет). Но в письме участникам семинара он предложил «дорогим радиоактивным дамам и господам» взвесить возможность спасти законы сохранения с помощью гипотезы об особой неуловимой частице, уносящей недостающую часть энергии, импульса и момента количества движения. Это было в конце 1930 года.

Неуловимая частица, названная «нейтрино», была поймана только 29 лет спустя, за год до смерти Паули. Все эти годы до поимки нейтрино (строго говоря, антинейтрино) надо было что-то принимать на веру — либо универсальность законов сохранения (их применимость в ядерных явлениях), либо существование неуловимой частицы. Этим путем можно идти и дальше: при новых нарушениях можно придумать новые неуловимые частицы, миры (например, антимиры), поля, взаимодействия и т. д., призванные спасти законы. Если со временем неуловимые будут пойманы, то гипотеза превратится в теорию.

Есть другой путь. До создания специальной теории относительности существовали два строгих и никак между собой не связанных закона сохранения — закон сохранения энергии и закон сохранения массы. Теперь, вот уже шесть десятилетий, мы знаем, что ни один из этих законов в отдельности не является строгим, но их объединение в единый закон действительно выполняется строго для всех известных явлений (за исключением разве гравитационных взрывов). Факты заставили нас смириться с такой несуразицей (с точки зрения до-релятивистской физики), как измерение массы в электроно-вольтах и энергии в граммах.

То же самое произошло с законом сохранения пространственной четности, в абсолютном характере которого не возникло ни малейших сомнений. После крушения четности была выдвинута идея, что абсолютно сохраняется не четность, а некая комбинация — комбинированная четность. Пришлось отказаться и от этой надежды. Теперь мы полагаем, что абсолютно сохраняющейся «сущностью» является лишь еще более сложная комбинация — сочетание пространственной четности с временной и с зарядовым сопряжением.