Three quarks for Muster Mark!
Важную роль в описании явлений природы играет симметрия. Если солнце круглое, значит оно излучает одинаково по всем направлениям, более-менее не важно, как оно повернуто. А какие бывают симметрии и можно ли их классифицировать? В первой половине XX века люди задались этим вопросом. За несколько десятилетий была развита теория групп симметрий норвежского математика Софуса Ли (конечно вместе с Ли её развивало огромное количество людей), которая показала следующее: если мы считаем, что есть симметрии (причем неважно у чего: у текущей воды, у летящей звезды), то они непременно лежат в каком-то классе. Возникли учебники, в которых были полностью описаны эти классы.
Наступила вторая половина XX века, физика стала активно развиваться, и люди открывали все больше и больше элементарных частиц. Сначала их было 2, потом 10, потом 15. Когда мы проникаем вглубь, нам хочется, чтобы структурных элементов было меньше. Например, химических соединений вокруг нас бесконечное количество, а элементов, что находятся в таблице Менделеева, порядка сотни. Но дальше дело обстояло хуже. Выяснилось, что, если построить ускоритель чуть посильнее (ерунда по сравнению с Большим адронным коллайдером), возникали новые частицы. Их скоро стало 50, 100, 150, и стало ясно, что конца им не видно. Они ни из чего не состоят, превращаются друг в друга, настоящий зоопарк, в котором разобраться казалось бы не представлялось возможным.
Что делает в таких случаях феноменолог? Феноменолог начинает пытаться классифицировать это неведомое количество элементов. И выясняется, что частицы группируются в некоторые семейства: по 8 частиц, по 15 и так далее. Их классификация пролила свет на правила жизни зоопарка. Оказалось, что нужно протянуть руку, снять с полки учебник математики, той самой классификации групп Ли, которая к тому времени была полностью закончена, где ровно тот же самый список: семейства из 8 элементов, потом из 15 и так далее. Природа каким-то непостижимым образом реализовала один из списков из этого учебника. Другое дело, что в учебнике математики таких списков много. Природа выбрала один.
История на этом не закончилась. Как стало видно - соответствие было неполное. В учебнике присутствует первый элемент списка, которого люди не видели на ускорителях. Есть самое маленькие семейство, которые на языке ускорителей означало бы, что в нем всего три частицы. Более того у них очень странные свойства, например, дробный электрический заряд, который никогда до этого не наблюдался. Логический скачок, который сделали М. Гелл-Манн и независимо от него Дж. Цвейг в 1964 году, и который принес Гелл-Манну Нобелевскую премию, состоял в предположении существования этих трех частиц, что список из учебника реализован полностью. Но в учебнике написано еще одно замечательно свойство: взяв это семейство можно получить все остальные частицы. Они - кирпичики, из которых состоит огромный класс частиц, адроны.
Так и оказалось. Это кварки. Из них сложена добрая половина окружающего нас мира. Для меня удивительно то, что развивая вещи, казалось бы, совершенно не связанные с нашим миром, абстрактно математические, мы получаем ответы на вопросы мироздания. По какой-то причине природа реализует именно математику. Или же мы воспринимаем мир именно так? Почему? Пожалуй, пока что на эти вопросы нет ответов.
Кстати, имя кваркам дал Гелл-Ман. Он увидел его в книге Джеймса Джойса "Поминки по Финнегану", где звучит фраза "Three quarks for Muster Mark!", а так как кварков было 3, то название подходило. Цвейг же называл их тузами, но тузов, к сожалению, было на один больше и название не прижилось. Правда по поводу открытия кварков есть неприятный эпизод, связанный с Ювалем Неэманом, но это уже предмет другого разговора)
Источник: Лекции Алексея Семихатова.
Важную роль в описании явлений природы играет симметрия. Если солнце круглое, значит оно излучает одинаково по всем направлениям, более-менее не важно, как оно повернуто. А какие бывают симметрии и можно ли их классифицировать? В первой половине XX века люди задались этим вопросом. За несколько десятилетий была развита теория групп симметрий норвежского математика Софуса Ли (конечно вместе с Ли её развивало огромное количество людей), которая показала следующее: если мы считаем, что есть симметрии (причем неважно у чего: у текущей воды, у летящей звезды), то они непременно лежат в каком-то классе. Возникли учебники, в которых были полностью описаны эти классы.
Наступила вторая половина XX века, физика стала активно развиваться, и люди открывали все больше и больше элементарных частиц. Сначала их было 2, потом 10, потом 15. Когда мы проникаем вглубь, нам хочется, чтобы структурных элементов было меньше. Например, химических соединений вокруг нас бесконечное количество, а элементов, что находятся в таблице Менделеева, порядка сотни. Но дальше дело обстояло хуже. Выяснилось, что, если построить ускоритель чуть посильнее (ерунда по сравнению с Большим адронным коллайдером), возникали новые частицы. Их скоро стало 50, 100, 150, и стало ясно, что конца им не видно. Они ни из чего не состоят, превращаются друг в друга, настоящий зоопарк, в котором разобраться казалось бы не представлялось возможным.
Что делает в таких случаях феноменолог? Феноменолог начинает пытаться классифицировать это неведомое количество элементов. И выясняется, что частицы группируются в некоторые семейства: по 8 частиц, по 15 и так далее. Их классификация пролила свет на правила жизни зоопарка. Оказалось, что нужно протянуть руку, снять с полки учебник математики, той самой классификации групп Ли, которая к тому времени была полностью закончена, где ровно тот же самый список: семейства из 8 элементов, потом из 15 и так далее. Природа каким-то непостижимым образом реализовала один из списков из этого учебника. Другое дело, что в учебнике математики таких списков много. Природа выбрала один.
История на этом не закончилась. Как стало видно - соответствие было неполное. В учебнике присутствует первый элемент списка, которого люди не видели на ускорителях. Есть самое маленькие семейство, которые на языке ускорителей означало бы, что в нем всего три частицы. Более того у них очень странные свойства, например, дробный электрический заряд, который никогда до этого не наблюдался. Логический скачок, который сделали М. Гелл-Манн и независимо от него Дж. Цвейг в 1964 году, и который принес Гелл-Манну Нобелевскую премию, состоял в предположении существования этих трех частиц, что список из учебника реализован полностью. Но в учебнике написано еще одно замечательно свойство: взяв это семейство можно получить все остальные частицы. Они - кирпичики, из которых состоит огромный класс частиц, адроны.
Так и оказалось. Это кварки. Из них сложена добрая половина окружающего нас мира. Для меня удивительно то, что развивая вещи, казалось бы, совершенно не связанные с нашим миром, абстрактно математические, мы получаем ответы на вопросы мироздания. По какой-то причине природа реализует именно математику. Или же мы воспринимаем мир именно так? Почему? Пожалуй, пока что на эти вопросы нет ответов.
Кстати, имя кваркам дал Гелл-Ман. Он увидел его в книге Джеймса Джойса "Поминки по Финнегану", где звучит фраза "Three quarks for Muster Mark!", а так как кварков было 3, то название подходило. Цвейг же называл их тузами, но тузов, к сожалению, было на один больше и название не прижилось. Правда по поводу открытия кварков есть неприятный эпизод, связанный с Ювалем Неэманом, но это уже предмет другого разговора)
Источник: Лекции Алексея Семихатова.
Юваль Неэман закончил школу в 15 лет, но не пошел учиться дальше, а пошел воевать, ибо шла Вторая мировая. Жил в Израиле и прибился к военной организации "Хагана", где готовил парашютистов. Следующие годы Неэман воевал с арабами, участвовал во множестве сражений, дослужился до бригадного генерала, участвовал в построении территориальной обороны Израиля. Затем Неэман пошел в политику, стал влиятельным военным, но в 33 года решил, что хочет работать в науке. Он хотел заниматься исследованиями в Технионе, но Моше Даян отправил Юваля в Лондон военным атташе и разрешил совмещать это дело с аспирантурой. Неэман был атташе сразу в 5 странах (неплохо, да?), и часто мотался по Скандинавии.
В Лондоне Юваля взял в группу Абдус Салам, лауреат Нобелевской премии по физике за 1979. Параллельно с работой над вопросами израильской обороны Неэман активно занимался теоретической физикой. Впоследствии он придумал классификацию адронов. Сам Юваль в интервью сравнивает своё достижение с таблицей Менделеева. Когда он увидел, что адроны складываются в звезду Давида, то понял, что это знак свыше.
Но теория имела сложную судьбу, её сначала не принимали. Параллельно схожие идеи высказал Гелл-Манн, и вместе они всё же пробили недоверие научного сообщества. Юваль изначально пошел глубже, докопав до идеи кварков, но свою статью написал математически сложно, используя незапоминаемые термины. Переведя из математики на язык, понятный физикам, Гелл-Манн впоследствии, тоже дойдя до кварков, собственно, и назвал их кварками, используя литературную аллюзию. Кварки запоминались лучше, чем "триплет субчастиц с дробным спином", как их называл Юваль.
Неэмана не пустили с докладом на симпозиум в CERN, потому что его модель посчитали чушью. Потом произошло следующее. Он ехал в полупустом автобусе, и увидел там супружескую пару. В научном мире тогда было не так много женщин, и Юваль догадался, что перед ним крупные физики Гершон и Суламифь Гольдбахеры. Неэман рискнул подойти, сказав "Шалом", и не прогадал. Рассказал свою идею, они её приняли и посоветовали обязательно рассказать на симпозиуме.
На следующий день обсуждались детали эксперимента по поиску новых частиц, и Неэман как раз имел что сказать по поводу отрицательных результатов. Он поднял руку, желая высказаться, а Боголюбов, председатель конференции, указал в его сторону и сказал "Гелл-Манн". Неэман удивился подобным раскладом, но увидел сидевшего рядом Гелл-Манна, который тоже тянул руку. Американец встал и рассказал точь-в-точь идеи Юваля, хотя они и не общались до того. Так слава ушла Гелл-Манну.
Неэман и Гелл-Манн проработали несколько лет в Калтехе, но когда в 1969 Гелл-Манну давали Нобелевскую Премию, он не позвал коллегу на награждение. Сам Юваль думает, что Гелл-Манну было неловко, ибо премию они должны были разделить. Так считают многие другие учёные, и Нобелевский комитет рассматривал Неэмана как лауреата, но на них надавили по политическим причинам.
Юваль Неэман работал над израильским ядерным оружием, был министром науки и образования, параллельно министром энергетики, заместителем министра обороны, и президентом университета Тель-Авива.
А вы говорите: времени не хватает :)
Источник: Candid science: Conversations with Famous Physicists
В Лондоне Юваля взял в группу Абдус Салам, лауреат Нобелевской премии по физике за 1979. Параллельно с работой над вопросами израильской обороны Неэман активно занимался теоретической физикой. Впоследствии он придумал классификацию адронов. Сам Юваль в интервью сравнивает своё достижение с таблицей Менделеева. Когда он увидел, что адроны складываются в звезду Давида, то понял, что это знак свыше.
Но теория имела сложную судьбу, её сначала не принимали. Параллельно схожие идеи высказал Гелл-Манн, и вместе они всё же пробили недоверие научного сообщества. Юваль изначально пошел глубже, докопав до идеи кварков, но свою статью написал математически сложно, используя незапоминаемые термины. Переведя из математики на язык, понятный физикам, Гелл-Манн впоследствии, тоже дойдя до кварков, собственно, и назвал их кварками, используя литературную аллюзию. Кварки запоминались лучше, чем "триплет субчастиц с дробным спином", как их называл Юваль.
Неэмана не пустили с докладом на симпозиум в CERN, потому что его модель посчитали чушью. Потом произошло следующее. Он ехал в полупустом автобусе, и увидел там супружескую пару. В научном мире тогда было не так много женщин, и Юваль догадался, что перед ним крупные физики Гершон и Суламифь Гольдбахеры. Неэман рискнул подойти, сказав "Шалом", и не прогадал. Рассказал свою идею, они её приняли и посоветовали обязательно рассказать на симпозиуме.
На следующий день обсуждались детали эксперимента по поиску новых частиц, и Неэман как раз имел что сказать по поводу отрицательных результатов. Он поднял руку, желая высказаться, а Боголюбов, председатель конференции, указал в его сторону и сказал "Гелл-Манн". Неэман удивился подобным раскладом, но увидел сидевшего рядом Гелл-Манна, который тоже тянул руку. Американец встал и рассказал точь-в-точь идеи Юваля, хотя они и не общались до того. Так слава ушла Гелл-Манну.
Неэман и Гелл-Манн проработали несколько лет в Калтехе, но когда в 1969 Гелл-Манну давали Нобелевскую Премию, он не позвал коллегу на награждение. Сам Юваль думает, что Гелл-Манну было неловко, ибо премию они должны были разделить. Так считают многие другие учёные, и Нобелевский комитет рассматривал Неэмана как лауреата, но на них надавили по политическим причинам.
Юваль Неэман работал над израильским ядерным оружием, был министром науки и образования, параллельно министром энергетики, заместителем министра обороны, и президентом университета Тель-Авива.
А вы говорите: времени не хватает :)
Источник: Candid science: Conversations with Famous Physicists
Ричард Филлипс Фейнман, один из крупнейших физиков XX века, обожал розыгрыши. Вот один забавный случай, который он рассказал Райфу Лейтону и который впоследствии стал частью замечательной книги "Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман!":
"Шедевром моих проказ был случай в студенческом общежитии. Однажды я проснулся очень рано, около пяти утра, и не мог снова заснуть. Тогда я спустился из спальни вниз и обнаружил записку, висящую на веревочках, которая гласила: “Дверь, дверь, кто стащил
дверь?” Оглядевшись, я увидел, что кто-то снял дверь с петель, а на её место повесил табличку с надписью: “Пожалуйста, закрывайте дверь”, – табличку, которая обычно висела на пропавшей двери. Я немедленно догадался, в чем дело. В этой комнате жил парень по имени Пит Бернейз и еще двое других. Если вы забредали в их комнату, ища чего-либо или чтобы спросить, как они решили такую-то задачу, вы всегда слышали стон этих парней: “Пожалуйста, закрывай
дверь!” Кому-то, несомненно, это надоело, и дверь унесли. Надо сказать, что в этой комнате было две двери, уж так она была построена. И тогда у
меня возникла мысль: я снял с петель и другую дверь, отнес ее вниз и спрятал в подвале за
цистерной с мазутом. Затем я тихо поднялся к себе и лег в постель.
Позднее утром я притворился, что просыпаюсь, и спустился с небольшим опозданием
вниз. Другие студенты вертелись тут же, и Пит и его друзья были крайне расстроены: дверей
в их комнате не было, а им надо было заниматься и т.д., и т.п. Когда я спускался вниз по лестнице, они спросили: “Фейнман, ты взял двери?”
– Хм, да, – ответил я. – Я взял дверь. Видите царапины у меня на пальцах, я их заработал, спуская дверь в подвал, когда мои руки скреблись о стену.
Мой ответ их не убедил, они мне так и не поверили. Парни, которые взяли первую дверь, оставили так много улик – почерк на записке, например, – что их очень скоро
разыскали. Моя идея состояла в том, что, когда найдут тех, кто украл первую дверь, все будут думать, что они же украли и вторую. Это сработало в совершенстве: все пинали и пытали этих парней, пока, наконец, с
большим трудом они не убедили своих мучителей, что взяли только первую дверь, каким бы
невероятным это ни казалось. Я наблюдал за событиями и был счастлив.
Второй двери недоставало целую неделю, и для ребят, которые пытались заниматься в комнате без двери, найти ее становилось все более и более необходимо.
Наконец, чтобы решить эту проблему, президент студенческого объединения сказал за обеденным столом: “Мы должны что-то придумать насчет второй двери. Я не в состоянии сделать это сам, поэтому хотел бы услышать предложения остальных, как это исправить. Ведь Питу и другим надо заниматься”.
Кто-то выступил с предложением, потом кто-то еще. Тут вносит свое предложение студент. Он говорит:
“Я думаю, что Вы, наш президент, должны взять с каждого честное слово перед нашим
студенческим сообществом, что он не брал дверь”.
Президент говорит: “Это очень хорошая мысль. Честное слово нашего сообщества!”
Потом он идет вокруг стола и спрашивает каждого, одного за другим:
– Джек, Вы брали дверь?
– Нет, сэр, я не брал ее.
– Тим, Вы взяли дверь?
– Нет, сэр, я не брал дверь.
– Морис, Вы брали дверь?
– Нет, я не брал дверь, сэр.
– Фейнман, Вы брали дверь?
– Да, я взял дверь.
– Прекрасно, Фейнман, я серьезно! Сэм, Вы брали дверь?.. – и все пошло дальше, по
кругу. Все были шокированы. В наше содружество, должно быть, затесалась настоящая
крыса, которая не уважала честное слово сообщества!
Этой ночью я оставил записку с маленькой картинкой, на которой была изображена цистерна с мазутом и дверь за ней. И на следующий день дверь нашли и приладили обратно.
Позднее я признался, что взял вторую дверь, и меня все обвинили во лжи. Они не могли вспомнить, что именно я сказал. Все, что осталось в памяти от того эпизода, когда президент обходил вокруг стола и всех спрашивал, так это то, что никто не признался в краже двери.
Запомнилась общая идея, но не отдельные слова.
Люди часто думают, что я обманщик, но я обычно честен, в определенном смысле, причем так, что часто мне никто не верит."
"Шедевром моих проказ был случай в студенческом общежитии. Однажды я проснулся очень рано, около пяти утра, и не мог снова заснуть. Тогда я спустился из спальни вниз и обнаружил записку, висящую на веревочках, которая гласила: “Дверь, дверь, кто стащил
дверь?” Оглядевшись, я увидел, что кто-то снял дверь с петель, а на её место повесил табличку с надписью: “Пожалуйста, закрывайте дверь”, – табличку, которая обычно висела на пропавшей двери. Я немедленно догадался, в чем дело. В этой комнате жил парень по имени Пит Бернейз и еще двое других. Если вы забредали в их комнату, ища чего-либо или чтобы спросить, как они решили такую-то задачу, вы всегда слышали стон этих парней: “Пожалуйста, закрывай
дверь!” Кому-то, несомненно, это надоело, и дверь унесли. Надо сказать, что в этой комнате было две двери, уж так она была построена. И тогда у
меня возникла мысль: я снял с петель и другую дверь, отнес ее вниз и спрятал в подвале за
цистерной с мазутом. Затем я тихо поднялся к себе и лег в постель.
Позднее утром я притворился, что просыпаюсь, и спустился с небольшим опозданием
вниз. Другие студенты вертелись тут же, и Пит и его друзья были крайне расстроены: дверей
в их комнате не было, а им надо было заниматься и т.д., и т.п. Когда я спускался вниз по лестнице, они спросили: “Фейнман, ты взял двери?”
– Хм, да, – ответил я. – Я взял дверь. Видите царапины у меня на пальцах, я их заработал, спуская дверь в подвал, когда мои руки скреблись о стену.
Мой ответ их не убедил, они мне так и не поверили. Парни, которые взяли первую дверь, оставили так много улик – почерк на записке, например, – что их очень скоро
разыскали. Моя идея состояла в том, что, когда найдут тех, кто украл первую дверь, все будут думать, что они же украли и вторую. Это сработало в совершенстве: все пинали и пытали этих парней, пока, наконец, с
большим трудом они не убедили своих мучителей, что взяли только первую дверь, каким бы
невероятным это ни казалось. Я наблюдал за событиями и был счастлив.
Второй двери недоставало целую неделю, и для ребят, которые пытались заниматься в комнате без двери, найти ее становилось все более и более необходимо.
Наконец, чтобы решить эту проблему, президент студенческого объединения сказал за обеденным столом: “Мы должны что-то придумать насчет второй двери. Я не в состоянии сделать это сам, поэтому хотел бы услышать предложения остальных, как это исправить. Ведь Питу и другим надо заниматься”.
Кто-то выступил с предложением, потом кто-то еще. Тут вносит свое предложение студент. Он говорит:
“Я думаю, что Вы, наш президент, должны взять с каждого честное слово перед нашим
студенческим сообществом, что он не брал дверь”.
Президент говорит: “Это очень хорошая мысль. Честное слово нашего сообщества!”
Потом он идет вокруг стола и спрашивает каждого, одного за другим:
– Джек, Вы брали дверь?
– Нет, сэр, я не брал ее.
– Тим, Вы взяли дверь?
– Нет, сэр, я не брал дверь.
– Морис, Вы брали дверь?
– Нет, я не брал дверь, сэр.
– Фейнман, Вы брали дверь?
– Да, я взял дверь.
– Прекрасно, Фейнман, я серьезно! Сэм, Вы брали дверь?.. – и все пошло дальше, по
кругу. Все были шокированы. В наше содружество, должно быть, затесалась настоящая
крыса, которая не уважала честное слово сообщества!
Этой ночью я оставил записку с маленькой картинкой, на которой была изображена цистерна с мазутом и дверь за ней. И на следующий день дверь нашли и приладили обратно.
Позднее я признался, что взял вторую дверь, и меня все обвинили во лжи. Они не могли вспомнить, что именно я сказал. Все, что осталось в памяти от того эпизода, когда президент обходил вокруг стола и всех спрашивал, так это то, что никто не признался в краже двери.
Запомнилась общая идея, но не отдельные слова.
Люди часто думают, что я обманщик, но я обычно честен, в определенном смысле, причем так, что часто мне никто не верит."
Известный русский математик Михаил Васильевич Остроградский долго бился над решением задачи, которая была камнем преткновения для математиков мира.
Однажды, будучи в Париже, он решил обратится за консультацией во Французскую академию наук, славившуюся в то время своими математическими достижениями. Там долго медлили, а потом пришел ответ: «Эту задачу может решить только один человек в мире — русский профессор Остроградский. Он живет в Петербурге. К нему вам и следует обратиться».
Однажды, будучи в Париже, он решил обратится за консультацией во Французскую академию наук, славившуюся в то время своими математическими достижениями. Там долго медлили, а потом пришел ответ: «Эту задачу может решить только один человек в мире — русский профессор Остроградский. Он живет в Петербурге. К нему вам и следует обратиться».
Старо, но смешно:
Чем отличается физик-теоретик от большой пиццы?
Большая пицца может накормить семью, а физик нет.
Чем отличается физик-теоретик от большой пиццы?
Большая пицца может накормить семью, а физик нет.
И вот это все ОДНА функция. Безусловно, хочется, чтобы такие фундаментальные выражения были куда проще. Есть некое внутреннее стремление выразить всю физику простыми выражениями, а еще лучше одной небольшой и невероятно красивой теорией. Такой, чтобы когда мы догадались до неё, то удивились бы, как же мы не додумались раньше. Ведь не могла природа придумать таких сложных крокодилов.