Пророцтво про нові частинки

Розділ 751. Пророцтво про нові частинки
 

В Інституті Атома...
Хайді, Аннік та інші студенти з нетерпінням чекали на останній випуск «Аркана» і «Магія». Серія статей про квантову теорію поля, опублікована в січні, стала великим просвітленням для арканістів, які мали глибоке розуміння мікроскопічної області. Вони відчули наступний прорив в цьому аспекті, тому поглиблювали знання з квантової теорії поля за допомогою власної роботи та під керівництвом Люсьєна. Кожен з них завершив відповідну роботу і розпочав дискусію з великими арканістами та чаклунами старшого рангу.
Серед них Аннік і Спринт були засновниками квантової теорії поля. Застосування другого квантування до системи електронів якраз і випливало з роботи, яку вони написали разом. Тому їм було не надто складно зрозуміти й засвоїти нову концепцію. Дуже скоро вони не відставали від Люсьєна, Брука, Фернандо та інших великих арканістів, у яких так паморочилося в голові від нескінченності, що вони майже хотіли померти від неї.
— Квантова теорія поля чудова в низькорівневому наближенні, але коли справа доходить до високорівневого наближення... — зі змішаними почуттями зауважила Катріна, не вимовляючи вголос слово нескінченність. Інакше Спринт збожеволів би ще до того, як Аннік щось сказав.
Хайді ж, навпаки, майже не переймалася тривогою. Вона скривилася і сказала, — У будь-якому випадку, це царство, де ми можемо дізнатися природу електромагнітної сили й таємниці електронів!
Вона зробила паузу. — Ну, не зовсім так. Принаймні, немає жодної надії на пояснення квантового стану суперпозиції або ефекту спостерігача на основі квантової теорії поля.
— Крім того, різні процеси, в яких заряджені частинки генерують електромагнітну силу, обмінюючись фотонами, дали мені натхнення. Здається, ми зрозуміли випадки, коли позитрони можуть з'являтися. Нам потрібно розробити кілька експериментів зі зіткненнями, — додала Челлі після Хайді.
У багатьох випадках відкриття частинок було не таким простим, як пошук відповідних променів і спостереження за їхніми слідами. Необхідно було зіштовхнути різні частинки в різних місцях з різною енергією з променями, щоб викликати різні реакції — дифузійні чи інші. Тільки тоді можна було б знайти незвичайний слід від складних реакцій.
Групування в експериментах без теоретичного керівництва було б схоже на муху без голови. Можна було б сподіватися досягти чогось лише після довгих пошуків. Саме тому легендарні чаклуни та архімаги не знайшли нічого цінного в космічних променях.
Хайді злорадно хихикнула. — Отже, це і буде основним змістом наших експериментів у космічній обсерваторії. Враховуючи увагу нашого вчителя до позитрона, вам нас ніколи не перемогти!
Спринт пирхнув. — Я зараз займаюся квантовою теорією поля. Мені ще багато чого треба вивчати й навчатися. Я не планую найближчим часом йти до космічної обсерваторії.
— Насправді, я думаю, що робота пані Хатевей також дуже пізнавальна і красива. Коли протони й нейтрони розглядаються як одна і та ж фундаментальна частинка, я по-справжньому відчула спрощену красу в самій суті речей. — Щоденні дослідження Лайрії полягали у визначенні властивостей різних матеріалів при різних температурах та синтезі нових матеріалів з цими властивостями. Потім їй доводилося повторювати експерименти, щоб з'ясувати причину надпровідності. Це було нудно і складно. Тому вона цінувала думку, що суть усіх складних речей є простою.
Аннік спокійно відповів, — Ми не можемо так легко прийти до такого висновку. Дослідження ядерного розпаду останніх років, схоже, вказують на те, що протони й нейтрони не такі прості, як ми собі уявляли. Точніше, ситуація всередині атомного ядра не така проста, як ми думали. Коли воно розпадається, то вивільняє електрони й нейтрино, про які говорив Володар Бурі. Пан Олівер навіть здогадувався, що нейтрони можуть перетворюватися на протони. Таємниці та наслідки, що стоять за цим, поки що важко зрозуміти.
Лайрія зрозуміла, що він має на увазі. Вона кивнула головою і сказала, — Я знаю, але на думку деяких арканістів, відкрити нейтрино навряд чи можливо.
Нейтрино не були заряджені й мали малу масу. Вони також майже не взаємодіяли з будь-якою матерією. Тому арканісти називали їх «невидимими частинками», маючи на увазі, що їх майже неможливо спостерігати.
— Поки вони існують, ми будемо спостерігати їх за допомогою експериментів! — Спринт був цілком упевнений у цьому. Потім він похитав головою. — Однак найважливіше зараз те, що багато експериментів неможливо провести без стабільного реактора.
— Так. Без великого реактора поділу не буде стабільного джерела частинок, і неможливо завершити експерименти, які потрібні в мікроскопічній області. — Катріна зітхнула. — Тепер відчайдушна потреба в реакторі поділу походить не лише з енергетичної сфери, але й з більш глибоких досліджень в мікроскопічній області. Це те, чого зараз прагне більшість арканістів.
Хайді весело хихикнула. — Більшість арканістів цього зовсім не бажають. Вони ледве встигають за розвитком мікроскопічних технологій.
Сказавши це, вона одразу ж підвелася і з посмішкою вклонилася. — Доброго ранку, Учителю.
Вона побачила Люсьєна, який підійшов до дверей.
Люсьєн дістав зі своєї чарівної торбинки стос журналів і посміхнувся. — Я випадково натрапив на учня, який приносив вам тижневники, тож приніс їх до речі.
Хайді та інші учні не запанікували й не здивувалися поведінці вчителя. Зрештою, вони дуже добре знали особистість свого вчителя. Вони знали, що це дійсно було просто між іншим і не несло в собі ніякого глибокого сенсу.
— Дякую вам, Учителю. — Катріна і Хайді з блискучими посмішками взяли щоденники.
Люсьєн потиснув останній журнал у своїх руках і сказав, — Найцікавіша стаття в цьому номері — це нова газета бабусі Хатевей.
— Найцікавіше? — Спринт і студенти були ненадовго приголомшені. Звичайно, це було нелегко, коли їхній викладач назвав їхню роботу цікавою. Це означало, що він оцінив ідеї, викладені в роботі, і вважав, що робота має велику евристичну цінність!
Хайді відкрила зміст і знайшла назву нової роботи Хатевей — «Гіпотеза про сильну силу взаємодії».
Прочитавши назву, Аннік та інші студенти перезирнулися і про щось неясно здогадалися. Адже щойно був досягнутий великий прогрес у вивченні природи електромагнітної сили, і тут же з'явилася робота про сильну взаємодію. Вони не могли повірити, що ці двоє зовсім не пов'язані між собою.
Як вони й очікували, Хатевей ввела модель, створену квантовою теорією поля, в ядерну силу, силу сильної взаємодії. Якщо природа електромагнітної сили була складним процесом, в якому заряджені частинки обмінювалися протонами, то чи можна було б сприймати силу сильної взаємодії як результат обміну певними частинками між нуклонами (нейтронами й протонами)?
Ідею Хатевей було неважко зрозуміти, якщо провести аналогію, не будучи зв'язаним жодними обмеженнями. Тому для Анніка, Катріни, Хайді та інших учнів було неважко прийняти передумову гіпотези й читати далі.
Хоча дослідження сили сильної взаємодії були ще надто неглибокими, цього було достатньо, щоб підтримати Хатевей у побудові загальної моделі. Тоді, згідно з даними, які були виміряні в експерименті, частинка була новою, ще не відкритою частинкою. Її маса, коли вона була нерухомою, була приблизно в триста разів більшою за масу електрона.
— Якщо нам вдасться відкрити цю частинку, перед нами відкриється природа сильної взаємодії... — Аннік говорив тихим голосом, дещо шокований.
— Це пророцтво про нову частинку? — У Катріни виникло дивне відчуття.
Лайрія насупилася і сказала, — Якщо її справді відкриють, чи можна буде побудувати слабку силу взаємодії з такою моделлю з іншою новою частинкою? Тоді, скільки видів частинок існує насправді?
Здавалося, що за якусь мить кількість фундаментальних частинок подвоїлася. Хоча це була лише гіпотеза, Лайрія та інші студенти приділили їй велику увагу. Чи можливо, що фундаментальні частинки не були простими в мікроскопічній області, а являли собою складну і величезну систему?
Спринт, з іншого боку, освіжився. — Буде чудово, якщо ми зможемо відкрити частинку. Це означатиме, що сильна сила взаємодії не має перед нами жодних таємниць. Все, що нам потрібно зробити — це дослідити деталі!
— Якщо всі три фундаментальні сили, крім гравітації, можна буде пояснити обміном частинок за допомогою відповідної моделі, це означатиме, що в усьому світі перед нашими очима не залишилося таємниць!
Він завжди був упевненим і пристрасним, і це, звичайно, не було винятком і зараз. Скільки саме існує фундаментальних частинок, його не цікавило. Зрештою, все це було лише припущенням.
— Шкода, що досліджень слабкої взаємодії надто мало, щоб навіть підтримати побудову такої моделі. Інакше я теж передбачу нову частинку, — з жалем сказала Хайді, але потім зраділа. — Цілком можливо, що ці частинки ховаються в космічних променях!
Спринт був приголомшений. — Тоді, — досить різко заявив він, — я теж збираюся подати заявку на використання космічної обсерваторії!
Побачивши, що його учні сповнені пристрасті до досліджень, Люсьєн задоволено кивнув головою і пішов до свого кабінету. І тут його монокль раптом став гарячим.
— Люсьєне, у тебе є хвилинка? — почувся у вухах ніжний і спокійний голос Дугласа.
Люсьєн посміхнувся. — Завжди, пане президенте. У чому справа?
— Моє передавальне коло для космічного стрибка налаштоване. Хочеш погнатися за сонце разом зі мною? — Дуглас хихикнув.
Люсьєн на мить замовк. Саме на це я й сподіваюся.