Первые три минуты - Берков Александр Викторович - Страница 51

• Предыдущая
• 51/58
• Следующая

Рус. пер.: Вейнберг С. Недавние достижения в калибровочных теориях слабых, электромагнитных и сильных взаимодействий. — Успехи физ. наук, 1976, т. 118, с. 505.

Allen C.W. Astophysical Quantities. 3rd ed. London, The Athlone Press, 1973.

Рус. пер.: Аллен К.У. Астрофизические величины. М., Мир, 1977.

Настольное собрание астрофизических данных и формул.

Sandage A. The Hubble Atlas of Galaxies. Washington, D. C., Carnegie Institute of Washington, 1961.

Сендейдж А. Хаббловский атлас галактик. Большое число великолепных фотографий галактик, собранных для иллюстрации хаббловской схемы классификации.

Sturleson Snorri. The Yonger Edda. Translated by R. E. Anderson. Chicago, Scott, Foresman and Co., 1901.

Рус. пер.: Младшая Эдда. Сер. Литературные памятники. Л., Наука, 1970.

Для знакомства с другим взглядом на начало и конец Вселенной.

Фридман А.А. Избранные труды. М., Наука, 1966.

Читатель может познакомиться в этой книге с работами Фридмана, заложившими основу современной космологии, а также с написанной для широкой публики книгой «Мир как пространство и время», впервые изданной в 1923 году.

Зельдович Я.Б. Горячая Вселенная. — Успехи физ. наук, 1975, т. 115, с. 169.

Обзор теории горячей Вселенной, в котором освещено состояние вопроса на 1975 год.

Зельдович Я.Б., Новиков И.Д. Строение и эволюция Вселенной. М., Наука, 1975.

Фундаментальная работа, посвященная подробному изложению классических основ и новейших проблем космологии. Содержит обширный список литературы по космологии.

Сопоставление теории и наблюдений в космологии. Материалы симпозиума 1973 г. в Кракове. М., Мир, 1978.

Содержатся последние данные о связи теории и наблюдений в космологии.

Энциклопедия космоса. М., Сов. энциклопедия, 1976.

Среди прочего содержит ясно и доступно написанные статьи по космологии.

Долгов А.Д., Зельдович Я.Б. Космология и элементарные частицы. — Успехи физ. наук, 1980, т. 130, вып. 4, с. 559.

Зельдович Я.Б. Теория вакуума, быть может, решает загадку космологии. — Успехи физ. наук, 1981, т. 133, вып. 3, с. 479.

Окунь Л.Б. Лептоны и кварки. М., Наука, 1981.

Прекрасное изложение современной теории частиц и полей для подготовленного читателя.

Крупномасштабная структура Вселенной. Материалы симпозиума 1977 г. в Таллине. М., Мир, 1981.

И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ [66]

Нобелевская лекция по физике, 8 декабря 1979 года

Задача физика — выработать простой взгляд на явления природы, объяснить огромное количество сложных процессов с единой точки зрения на основе нескольких простых принципов. Временами наши усилия вознаграждаются результатами прекрасных экспериментов такими, например, как открытие нейтральных токов в нейтринных реакциях. Но даже в «смутное время» между блестящими «прорывами» на экспериментальном фронте идет непрерывная эволюция теоретических идей, которая постоянно меняет сложившиеся ранее представления. В этой лекции я хочу обсудить развитие двух направлений исследований в теоретической физике. Одно из них связано с медленным прогрессом в нашем понимании симметрии и, в частности, нарушенной, или скрытой, симметрии. Другое определяется давней борьбой с бесконечностями в квантовых теориях поля. Кратко я опишу и то, как сближение этих направлений исследований привело к моему участию в работе по объединению слабых и электромагнитных взаимодействий. В основной своей части моя лекция будет посвящена моему постепенному образованию в этих направлениях, потому что именно об этом я могу говорить с достаточной уверенностью. Я также попытаюсь заглянуть вперед и показать ту роль, которую могла бы сыграть в физике будущего разработка этих идей, хотя здесь моя уверенность заметно поубавится.

В физике XX века принципы симметрии появились в 1905 г., вместе с эйнштейновским пониманием группы инвариантности пространства-времени. После этого прецедента симметрии заняли в умах физиков место априорных принципов, с универсальной справедливостью выражающих простоту природы на самом ее глубоком уровне. Именно поэтому в 30-х годах оказалось до боли трудным воспринять наличие внутренних симметрий, таких, как сохранение изоспина [1], которые не имели никакого отношения к обычному пространству и времени. Эти симметрии отнюдь не были самоочевидны и при этом оказались связанными только с тем, что сейчас называется сильными взаимодействиями. В 50-е годы мы стали свидетелями открытия другой внутренней симметрии — сохранения странности [2], которой не подчиняются слабые взаимодействия. Было обнаружено, что даже одна из, вероятно, наиболее сокровенных симметрий пространства-времени, — четность, — нарушается при слабых взаимодействиях [3]. Вместо движения к единству физикам пришлось учиться тому, что разные взаимодействия, очевидно, управляются совершенно различными симметриями. Состояние дел стало еще более удручающим в начале 60-х годов с признанием роли новой группы симметрии — «восьмеричного пути», которая не является точной симметрией даже в сильных взаимодействиях [4].

Все это — «глобальные» симметрии, в которых преобразования симметрии не зависят от положения в пространстве и времени. Вместе с тем еще в 20-е годы было понято [5], что квантовая электродинамика обладает другой, намного более мощной симметрией — «локальной» симметрией относительно преобразований, при которых поле электрона приобретает некоторую добавку к фазе, меняющуюся свободно от точки к точке в пространстве и времени, а векторный потенциал электромагнитного поля претерпевает соответствующее калибровочное преобразование. Сейчас это назвали бы калибровочной симметрией U(1), потому что простое изменение фазы можно рассматривать как умножение на унитарную матрицу 1 ? 1. Расширение на более сложные группы было проведено Янгом и Миллсом [6] в 1954 г. в известной статье, где они показали, как можно построить SU(2) — калибровочную теорию сильных взаимодействий. (Название «SU(2)» означает, что группа преобразований симметрии задается унитарными матрицами 2 ? 2, которые являются «специальными», поскольку их детерминанты равняются единице.) Но и здесь опять казалось, что если эта симметрия вообще имеет отношение к действительности, то она должна быть лишь приближенной, поскольку калибровочная инвариантность требует (по крайней мере, на наивном уровне), чтобы векторные бозоны, подобно фотону, были безмассовыми, а представлялось очевидным, что переносчиками сильных взаимодействий должны быть массивные частицы. Оставалась нерешенной и старая проблема: если принципы симметрии служат проявлением простоты природы на ее глубочайшем уровне, то каким образом может возникать такое понятие, как приближенная симметрия? Неужели природа только приближенно проста?

Как-то в 1960 г. или в начале 1961 г. я познакомился с идеей, которая вначале появилась в физике твердого тела, а затем была привнесена в физику частиц теми, кто подобно Гейзенбергу, Намбу и Голдстоуну работал в обеих областях физики. Это была идея о «нарушенной симметрии», заключавшаяся в том, что гамильтониан и коммутационные соотношения квантовой теории могут обладать точной симметрией и тем не менее физические состояния могут не отвечать представлениям этой симметрии. В частности, может оказаться, что симметрия гамильтониана не является симметрией вакуума.

Как иногда случается с теоретиками, я «влюбился» в эту идею. Но, как часто бывает в любовных делах, вначале меня смущали возможные последствия. Я думал (как оказалось потом, неверно), что приближенные симметрии — четность, изоспин, странность и восьмеричный путь — действительно, могли бы быть точными априорными принципами симметрии, а наблюдаемые на опыте нарушения этих симметрий могли бы каким-то образом быть привнесены спонтанным нарушением симметрии. Поэтому на меня сильное впечатление произвел результат, полученный Голдстоуном [7], о том, что (по крайней мере, в одном простейшем случае) спонтанное нарушение непрерывной симметрии, подобной изоспину, обязательно влечет за собой появление безмассовой частицы с нулевым спином, которую сегодня мы назвали бы «голдстоуновским бозоном».

• Предыдущая
• 51/58
• Следующая