Физика элементарных частиц и t-кварк

Но в 1965 году Дж.Белл отыскал такой способ! Оказалось, что существует целый ряд экспериментальных ситуаций, в которых для определенных линейных комбинаций измеряемых на опыте величин все теории со скрытыми параметрами предсказывают результат, меньший, чем квантовая механика. При этом на возможные скрытые параметры как микрочастицы, так и макроприбора накладывается лишь требование локальности, т.е. совместимости с теорией относительности. Эти линейные комбинации, носящие название неравенств Белла, измерены в нескольких опытах с фотонами и протонами. Результаты опытов полностью совпали с предсказаниями квантовой механики. Исключить нелокальные скрытые параметры экспериментально не возможно. Но, с точки зрения теории, их существование противоречит теории относительности, правильность основных выводов которой подтверждена в сотнях экспериментов на ускорителях, в космических лучах и в атомной промышленности. То есть, любым ниспровергателям сугубо вероятностной квантовой механики придется "в качестве дополнительного упражнения" переформулировать соответствующим образом теорию относительности.

Надо отметить, что в последние десятилетия подобная переформулировка стала представляеться не столь невозможной. Похоже, что в многомерных пространствах возможно выбрать такую метрику, которая, с одной стороны, не нарушает ньютоновский закон гравитации и теорию относительности Эйнштейна в четырехмерии, а с другой - через дополнительные измерения принципиально позволяет передавать сигналы между двумя точками четырехмерного пространства быстрее скорости света. Можно предположить, что с помощью подобных теорий появится возможность построения "причинной квантовой механики" или наоборот, будет поставлен эксперимент, который позволит окончательно опровергнуть любые теории со скрытыми параметрами.

Для восторженных и легковерных читателей особо стоит отметить, что путь, описанный в предыдущем абзаце, лишь ГИПОТЕЗА, которая может оказаться ложной при более пристальном рассмотрении. Кроме того, не все так гладко с выбором метрики. Как ни жаль, но подробное обсуждение данных вопросов далеко выходит за рамки популярного введения в физику элементарных частиц.

Любопытный и, пожалуй, удивительный для неспециалистов факт заключается в том, что предсказания квантовой механики и квантовой теории поля с экспериментальной точки зрения подтверждены гораздо точнее, чем предсказания классической механики и теории относительности. Например, согласие между теоретическими предсказаниями и экспериментальным результатом для аномального магнитного момента электрона составляет 11 знаков после запятой, в то время как характерная точность совпадения теории и эксперимента в классической физике 3-4 знака после запятой.

В заключение скажем несколько слов о реальности элементарных частиц. Действительно, элементарные частицы невозможно ни потрогать, ни понюхать, ни увидеть, ни попробовать на вкус. Информацию об их существовании ученые получают посредством громоздких детекторов, которые выдают для обработки наборы электрических или световых сигналов. Только специальным образом анализируя полученные сигналы, физики могут изучать свойства элементарных частиц. На первый взгляд, нет абсолютно никакой гарантии, что в длинной цепочке передачи сигнала из микромира к макроскопическому наблюдателю физики-экспериметаторы правильно учитывают помехи, ошибки или искажения первичной информации. Следовательно, элементарные частицы могут оказаться лишь мороком, неправильной интерпретацией искаженных сигналов. Иное дело - макроскопические объекты. Человек может узнать характеристики макроскопических объектов без всяких посредников, только при помощи органов чувств. Поэтому в реальности макроскопического окружающего мира, как правило, не сомневается. Но так кажется только на первый весьма повехностный взгляд.

Другое по теме

Конвергирующее поле - новое поле не волновой природы
Поле Максвелла представляет собой электромагнитные волны, и характеризуюется дивергенцией напряженности поля. В процессе дивергенции плотность энергии поля уменьшается. Одновременно с этим происходит увеличение области пространства, занимаемого полем. Кулоновское поле – это статическое поле, которое также характеризуетс ...

Научно-техническая программа КНР взгляд в будущее
В начале 1999 года был опубликован доклад Лозанского Международного Института Развития и Менеджмента, в котором китайские наука и техника по итогам 1998 года уверенно заняли 13 место в мире. Беспрецедентный скачок с 20 места в 1997 году еще раз доказал, что Китай уверенно идет вперед по пути реформ научно-технической и ...