Сколько хоботов у слона СМ

( Февраль 2023, idb@kiwiarxiv )

Стандартная модель частиц (кратко СМ) считается вершиной достижений в современной физике. Но если приглядеться чуть внимательнее к тому, что и как СМ объясняет людям относительно устройства этого мира, то… вместо вершины тут обнаруживается нечто совершенно иное.

Изначально данный текст задумывался как своего рода «дань памяти». Рассказ  о замечательном человеке и выдающемся учёном по имени Фримен Дайсон, покинувшем этот мир три года назад, в феврале 2020. Но, как это часто бывает, в процессе подготовки текста сам материал сформировал то, что должно быть сказано.

Для правильного же погружения в тему имеет смысл первым делом дать три следующих цитаты от авторитетных учёных.

Нобелевский лауреат Шелдон Глэшоу, один из отцов СМ [o1]:

«Стандартная Модель – это успешная теория. Она предлагает полное, верное, самосогласованное и элегантное описание всех известных элементарных частиц и их взаимодействий. Сформулированная почти полстолетия назад, Стандартная Модель подтверждена множеством экспериментов. И если многие из экспериментов подтверждают её предсказания, то ни один им не противоречит.»

Нобелевский лауреат Энрико Ферми, один из главных создателей квантовой физики [o2]:

«Мой друг Джонни фон Нейман говорил, бывало, что имея в формуле четыре свободных параметра, он может подогнать её хоть под слона, а если параметров будет пять, то этого слона можно заставить ещё и хоботом шевелить.»

Профессор математики Роман Михайлов знаменит куда меньше, чем великий физик Энрико Ферми или великий математик Джон фон Нейман, но сказал тоже неплохо. О том, как много общего у науки с трюками шулеров и фокусников [o3]:

«Пару лет назад я начал изучать карточные трюки, чтобы лучше понять структуру обмана. И поначалу казалось, что это невозможно, что люди не могут вестись на подобный трюк. Но практика показывала, что трюк проходит практически всегда. Чем больше же я входил в эту деятельность, тем больше поражался изощрённости существующих карточных манипуляций, а также их наглости…»

Про то, сколь тесно взаимосвязаны три данные цитаты не только друг с другом, но и с Фрименом Дайсоном, станет яснее ближе к финалу. А для начала полезно напомнить об одной древней, но на удивление актуальной публикации – про особенности некой специфической религиозной философии.

Читать «Сколько хоботов у слона СМ» далее

Максвелл и Мёбиус – интересный фундамент Эйфелевой башни СМ

Сентябрь 2022, idb@kiwiarxiv )

В основах Стандартной Модели частиц лежит очень странная математика. Самое странное в ней то, что никто в науке не знает, почему она работает. Хотя по всему не должна. Знает это, впрочем, Одна Чёрная Птица

 

В современной науке физике Стандартная Модель (СМ) частиц считается самой лучшей теорией из всего того, что удалось создать человечеству для описания устройства материи. Более корректно, впрочем, говорить тут не об одной теории, а о комплексе – или башне – из трёх отдельных теорий квантового поля. Которые на основе одной и той же по сути математики описывают три существенно разных типа взаимодействий: электромагнитные, слабые ядерные и сильные ядерные.

Ту единообразную математику, что обеспечивает впечатляющую предсказательную мощь трёх компонентов, на техническом жаргоне физиков принято именовать «перенормируемая теория». В упрощённом переводе на общечеловеческий язык это означает примерно следующее.

Если стандартные математические уравнения науки применять для обсчёта взаимодействий частиц прямо и бесхитростно, что называется, то получается полная ерунда. Согласно этим формулам, при уменьшении расстояний до микроскопических масштабов частиц, сила взаимодействия начинает стремительно нарастать, устремляясь в бесконечность. Отчего все базовые математические инструменты, интегралы и суммы рядов, применяемые для нахождения ответов, оказываются переполнены бесконечностями и расходимостями. То есть никаких осмысленных ответов заведомо предоставить не могут.

Иначе говоря, для получения ответов осмысленных и соответствующих результатам экспериментов, физикам пришлось пойти на всяческие хитрости. Которые и получили совокупное название «перенормировка (или ренормализация)» теории. А по сути свелись к набору совершенно недопустимых в математике трюков, которые взаимно сокращают многочисленные бесконечности и подгоняют ответ под те значения, что уже известны из опытов.

Когда все эти физико-математические трюки изобретались целой плеядой гениальных теоретиков на рубеже 1940-1950-х годов, их воспринимали как эффективные, но временные меры. Насущно необходимые для продвижения теории квантовой электродинамики, но потребующие, конечно же, в будущем более строгого математического обоснования.

Жизнь, однако, распорядилась иначе. И далее – в 1960-1970-е годы – те же самые методы перенормировки, а в особенности знаменитые интегралы Фейнмана, отлично сработали для развития теорий слабых и сильных ядерных взаимодействий. Так что в итоге родилась Стандартная Модель частиц, впечатляющие успехи которой базируются на чём-то эдаком, для чего у науки нет внятных объяснений по сию пору…

Таково, по крайней мере, общепринятое мнение. Но можно показать, что мнение это ошибочно. Ибо сильное и красивое объяснение тут имеется, причём давно. Но чтобы его увидеть, желательно сменить точку обзора.

Читать «Максвелл и Мёбиус – интересный фундамент Эйфелевой башни СМ» далее