БУДУЩЕЕ ФИЗИКИ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ

Л.М.Барков

Я начну с краткой истории физики элементарных частиц, поскольку это будет полезно, чтобы представить, в каких направлениях и с какой скоростью развивалась эта область физики, и тогда можно будет более точно спрогнозировать, что будет происходить дальше. Я начну свой обзор с Ньютона, который 300 лет тому назад открыл закон всемирного тяготения. Этот закон имеет прямое отношение к физике элементарных частиц, особенно к современной, когда ставится вопрос, что, возможно, все законы взаимодействия оказываются едиными, особенно если рассматривать область очень высоких энергий. В случае гравитационного взаимодействия двух протонов на размере радиуса протона величина этого взаимодействия составляет 10^–30 эВ. Если сравнить это с силами кулоновского взаимодействия электрона с протоном в атоме, которое составляет несколько электрон-вольт, то можно видеть, что на характерных атомных расстояниях гравитационное взаимодействие несоизмеримо меньше, чем электромагнитное. При взаимодействии двух протонов на расстоянии, сопоставимом с размерами протона (примерно 10^–13 см), эта сила равна 1 МэВ, и в этом смысле можно забыть о существовании гравитационных сил для элементарных частиц. Какие бы элементарные частицы мы ни брали, гравитационное взаимодействие окажется пренебрежимо малым. Но характеры этих взаимодействий идентичны: как гравитационное, так и электромагнитное взаимодействие обратно пропорционально квадрату расстояния между взаимодействующими объектами и прямо пропорциональны произведению их основных характеристик: в первом случае – массам, во втором – зарядам взаимодействующих частиц. Причем и в том, и в другом случае коэффициент пропорциональности является фундаментальной постоянной, что очень важно, как мы увидим далее, для построения теории великого объединения.

Кулоновское взаимодействие было открыто в 1784 г., примерно через 100 лет после гравитационного. И удивительно, что этот закон был открыт всего лишь 200 лет назад, тогда как само электрическое взаимодействие было известно гораздо раньше. Это говорит о медленном развитии науки того времени. Но после открытия кулоновского взаимодействия физика стала развиваться со все возрастающей скоростью.

В 1845 г. Фарадей открыл явление вращения плоскости поляризации. Фарадея я упоминаю здесь в связи с тем, что этот эффект используется в современных исследованиях проблемы несохранения четности. Помимо этого, Фарадей провел еще целый ряд фундаментальных исследований. Ему принадлежит открытие явления электромагнитной индукции, которая показала, что электричество и магнетизм имеют одну природу. Кроме того, Фарадей выдвинул и обосновал идею о том, что свет является электромагнитной волной. Исследования электромагнетизма были завершены Максвеллом, который в своих уравнениях окончательно объединил свет, электричество и магнетизм. Эти уравнения являются краеугольным камнем в современной науке, а электромагнитная теория Максвелла, пожалуй, первая единая физическая теория, описывающая и единообразно объясняющая различные, казалось бы, явления.

Дальше события развивались еще более быстрыми темпами, и они начали иметь непосредственное отношение к рассматриваемому предмету – физике элементарных частиц. В 1896 г. Беккерель открыл радиоактивный распад. В 1897 г. Томпсон открыл электрон. Активно изучались катодные лучи. В формулу излучения Планк ввел постоянную, получившую его имя, но роль этой постоянной пока никто не понял. Эйнштейн, анализируя опыты по фотоэффекту, в 1905 г. показал, что свет излучается и поглощается в виде порций – квантов. Тем самым он фактически открыл фотон. Уже были известны спектры атомов, но с идеей квантов это никак не связывалось, поскольку не была разработана удовлетворительная модель ядра.

В 1912 г. Резерфорд, анализируя результаты облучения a-частицами тонкие пластинки золота, выяснил закон рассеяния этих частиц и обосновал идею о том, что атом представляет собой тяжелое ядро с зарядом Z, вокруг которого вращаются электроны, подобно тому как планеты обращаются вокруг Солнца. Но модель Резерфорда находилась в решительном противоречии с классической электромагнитной теорией, согласно которой вращающийся вокруг ядра электрон должен непрерывно излучать электромагнитные волны и поэтому непрерывно терять энергию, приближаться к ядру и в конце концов упасть не него.

Чтобы снять это противоречие, нужно было либо отказаться от модели Резерфорда и, сохраняя приверженность классическим представлениям, разработать новую модель, либо отказаться от классических представлений и найти иные, но уже неклассические физические принципы. Именно этот второй путь и избрал Бор, сформулировав в это же время известные постулаты, которые одновременно спасали устойчивость планетарного атома и объясняли спектроскопические данные на основе квантовой теории, которая исключает всякую возможность непрерывного излучения. Но тем не менее было непонятно, почему вращающийся на нижней орбите электрон не излучает и не падает на ядро.

Это явление стало понятным после открытия волновых свойств электрона, в 20-е годы, когда окончательно сформировалась квантовая механика, которая сделала понятными явления, происходящие в атоме. В частности, была объяснена стабильность движения электрона по орбите вокруг атома. Было получено революционное соотношение неопределенности, но идеи квантовой механики были приняты не всеми. И даже среди тех, кто их принял, было широко распространено мнение, что существуют некие “скрытые параметры”. В частности, сторонниками такой точки зрения были Эйнштейн и Бом. Эта идея распространена до сих пор. Я лично верю в справедливость квантовой механики, но не уверен, что там все уже известно до конца, особенно что касается природы постоянной Планка, квантово-волнового дуализма и т.п. Я считаю, что до сих пор не поняты до конца глубинные основания квантовой механики, и она является экспериментальной теорией и этим (в пределах определенных экспериментальных данных) соответствует действительности. А вот почему она такая и почему так устроен мир – это вопрос открытый, и здесь мне нравится мысль Фейнмана: нужно действовать так, как сказано в квантовой механике, и тогда вы получите правильный ответ, но почему надо действовать так, я не знаю.

Перейдем сейчас непосредственно к физике элементарных частиц. Перед открытием нейтрона были открыты протон, электрон и фотон, были также известны a-частицы и g-кванты, которые представляют из себя тот же самый фотон. Нейтрон был открыт только в 1932 г. Это открытие было сделано Чедвиком, когда он проанализировал результаты опытов по рассеянию продуктов реакции бериллия с a-частицами. Оказалось, что при этой реакции вылетает нейтрон, который вначале был принят за жесткий g-квант. Но удалось экспериментально показать, что на самом деле вылетает элементарная частица с массой, равной массе протона. Это было величайшее открытие, которое оказало решающее влияние на все развитие атомной физики.

После этого Иваненко высказал гипотезу, что ядра атомов состоят из протонов и нейтронов. Это было подтверждено другими исследованиями, и здесь шла постоянная борьба за приоритеты, потому что открытия совершались в разных местах с разницей в несколько дней. Было открыто множество реакций, в которых участвовал нейтрон. Нейтрон стал одним из претендентов на роль кирпичика мироздания. Кроме того, окончательно подтвердилось, что ядерные силы короткодействующие (этот факт был известен еще во времена Резерфорда), без обратной пропорциональности квадрату расстояния между ними, и было показано, что они действуют на расстояниях порядка 10^–13 см.

В это же время Паули, исследуя b-распад, выяснил, что там “стыкуются” не все законы сохранения энергии. Тогда для “спасения” законов сохранения он выдвинул гипотезу, что при этой реакции вылетает нейтральная частица с массой, близкой к нулю, которая была названа нейтрино. Эта частица не только спасала законы сохранения энергии, но и так называемый принцип Паули. В соответствии с этим принципом все частицы делятся на фермионы и бозоны, одни из которых подчиняются статистике Ферми, вторые – статистике Дирака. С помощью нейтрино была сформулирована теория b-распада, которая решила все имевшиеся при описании и объяснении этого явления проблемы. Далее в космических лучах был открыт позитрон. Это открытие было настолько неожиданным, что даже Дирак, который в своих уравнениях фактически предсказывал существование этой частицы, не доверял ему.

Достаточно долго не могли открыть частицы, которые должны быть квантами поля ядерных сил. Здесь речь идет о вопросе, что же удерживает протоны и нейтроны в ядре, на малых расстояниях друг от друга. Это не могут быть силы электрического происхождения, так как лишенный заряда нейтрон не взаимодействует с электрическим полем.

В 1935 г. Юкава на основе квантовомеханических представлений выдвинул идею, что должно существовать поле нового типа, сходное с электромагнитным, но имеющее другую природу и создающее притяжение между протонами и нейтронами. Тогда необходимо предположить, что протоны и нейтроны, по аналогии с электрически заряженными частицами, должны нести некий заряд, создающий это поле ядерных сил. Только радиус действия этих сил очень мал. Переносчиком ядерных сил должны быть очень массивные частицы. По расчетам Юкавы, масса этих частиц в 300 раз должна превышать массу электрона, иными словами, их масса является промежуточной между массой электрона и массой протона. Такая частица была названа мезоном.

В 1939 г. с помощью камеры Вильсона мезон открыли, но не тот, который предсказывал Юкава (он был найден в конечном итоге в 1947 г.), а другой, который оказался ядерно неактивным и распадался на электрон и нейтрино. Его время жизни оказалось в 20 раз меньше, чем предсказывал Юкава. Действительность оказалась гораздо сложнее, чем вначале. На основе анализа несоответствия между теорией и экспериментом было выдвинуто предположение (Маршак и Бете), что существует два различных типа мезонов. Это предположение было доказано экспериментально. В дальнейшем открыли и другие типы мезонов.

В 1939 г. было сделано открытие, которое изменило весь ход науки и оказало фундаментальное влияние на развитие цивилизации, – это открытие ядерного деления. Стало ясно, что можно сделать атомную бомбу, так как теперь было понятно, что возможна цепная реакция, когда при делении атомов выделяются нейтроны, поглощаемые другими атомами и приводящие к их делению. Как только стало понятным, как практически осуществить это деление (перед второй мировой войной), все работы по атомной физике были засекречены. Во время войны проводились работы по разработке атомной бомбы в Германии и США. Аналогичные исследования в СССР начались с 1943 г., но еще до этого советскими учеными Флеровым и Петржаком было открыто спонтанное деление ядер, которое исследуется до сих пор, и был создан один из самых мощных циклотронов.

После войны, как я уже отмечал, были открыты p-мезоны, К-мезоны и l-мезоны. Именно p-мезоны были квантами поля ядерных сил, их масса оказалась равной предсказанной Юкавой массе – 300 масс электронов. Открытие К-мезонов и l-мезонов носило смутный характер. В камере Вильсона в некоторых реакциях наблюдались так называемые вилки – это были не электрон-позитронные пары, которые возникали при распаде, а частицы совершенно другого свойства. У них угол раскрытия вилки был очень большой, в то время как электрон-позитронная пара имеет очень маленький угол раскрытия. Эти частицы вначале назвали странными частицами. Они рождались как сильно взаимодействующие частицы, распадались не на электрон и позитрон, а, как оказалось, К-мезон распадался на два p-мезона, а l-мезон – на протон и p-мезон, т.е. они распадались на активные ядерные частицы. Расстояния этих сильных взаимодействий оказались значительно меньшими по сравнению с размерами ядер, поэтому их и назвали странными: они легко рождаются, очень долго живут и в конце концов распадаются на сильно взаимодействующие частицы. Им было приписано некое квантовое число – странность, которая и определяла их время жизни. В 1950-е годы о них было сформировано окончательное представление.

В 1956 г. в физике элементарных частиц было сделано эпохальное открытие – открытие несохранения четности. До этого считалось, и в учебниках Ландау было так и написано, что четность сохраняется. Был проведен анализ экспериментов по сохранению четности в слабых взаимодействиях, в частности, при b-распаде. Ранее считалось, что при распаде гелия-5 четность сохраняется, однако более тщательный анализ результатов эксперимента показал, что, видимо, при предыдущих исследованиях довлело представление о сохранении четности, приведшее к ложному представлению о сохранении четности и при этом распаде. Опыты Ву показали, что при слабом распаде четность не сохраняется. Ландау после этих экспериментов заявил, что должна сохраняться СР-четность, т.е. если взять, например, антикобальт, то у него будут противоположные результаты. После этого были открыты так называемые резонансы.

Перед открытием резонансов сформировалось мнение, что все элементарные частицы уже открыты и при росте энергии ничего не должно происходить. Наука якобы закончилась (видимо, это заявлялось не в первый и не в последний раз), объяснив все самым разумным образом. Но, я повторю, действительность оказалась гораздо сложнее. После войны, когда открыли p-мезоны, их стали получать в циклотронах и изучать их взаимодействие с протонами. Выяснилось, что при этих взаимодействиях с большими энергиями образуется так называемый резонанс. p-мезоны резонансным образом взаимодействуют с протонами и при этом генерируются частицы, имеющие спин 3/2 и изотопический спин, также равный 3/2.

Введение изотопического спина, в частности, позволило показать, что протон и нейтрон по своим ядерным свойствам являются идентичными частицами. При любом сочетании пар протонов и/или нейтронов радиус их взаимодействия оказался совершенно одинаковым. Одинакова и длина их рассеяния. Для отличия протона от нейтрона ввели в зарядовом пространстве понятие изотопического спина: у нейтрона -1/2, у электрона +1/2. У p-мезонов имеются три состояния: p ⁺-мезон, p ^–-мезон, p ⁰-мезон. Это три разных зарядовых состояния, и поэтому изотопический спин должен быть равен 1. Такой результат оказался очень плодотворным: p-мезоны могут иметь с протонами и нейтронами очень разные спиновые состояния. После этого начали открывать все новые частицы, и стало ясно, что без понятия изотопического спина никакой анализ в физике элементарных частиц невозможен. Открытие резонансов показало и подтвердило фундаментальное значение инвариантности.

После этих открытий усиленно начали изучать все возможные взаимодействия всех частиц между собой при всех достижимых на экспериментальных устройствах и фиксируемых в космических лучах значениях энергии, и чем большие значения энергии нам доступны, тем больше открытий удается сделать.

Помимо этих странных частиц были открыты и их возбужденные состояния. В конечном итоге лет 30 назад казалось, что многочисленности и разнообразию элементарных частиц не будет конца. И было непонятно, для чего столько частиц существует в природе. Возникла и проблема их классификации. Но только в последние 10 лет мы стали понимать, каково значение всех этих частиц и что микромиру присущ глубокий порядок. И современная классификация элементарных частиц показывает, как они сгруппированы. Для этого стали искать более простые объекты, из которых можно было бы создать это совершенно громадное число частиц с разными массами, разными свойствами, с огромным количеством переходов друг к другу, и пытались найти и понять характеристики этих объектов. Небольшое число частиц, не участвующих в сильном взаимодействии, объединили в класс частиц, называемых лептонами. Значительно большее число сильновзаимодействующих (разумеется, они участвуют и в других видах взаимодействий – гравитационном и слабом) частиц объединили в класс адронов. Свойства и многочисленность этого последнего класса частиц привела к мысли, что это не элементарные частицы, а они построены из более мелких составляющих. Гелл-Манн и Цвейг в 1963 году для объяснения загадки адронов предложили концепцию кварков.

В соответствии с этой концепцией все адроны построены из более мелких частиц – кварков, которые могут соединяться друг с другом двумя способами: либо тройками, либо парами кварк – антикварк. Причем должно существовать как минимум три типа кварков, которые получили названия u-, d- и s-кварков. Пришлось также предположить, что кварки обладают дробным электрическим зарядом. И таким образом оказалось, что из различных комбинаций всего трех типов кварков можно получить все адроны. Однако первые в той или иной степени экспериментальные доказательства (скорее косвенные, чем прямые) существования кварков удалось получить лишь в 1969 г. Это было триумфом кварковой модели, и уже никто не сомневался, что кварковая модель соответствует реальности.

Но в 1974 г. появилось одно совершенно принципиальное возражение, связанное с открытием в этом году нового адрона, которому не было места в схеме, предлагаемой теорией кварков: все возможные комбинации кварков были уже использованы. И тогда была выдвинута идея о том, что существует еще один тип кварка – с-кварк. Ситуация повторилась в 1975 г., когда пришлось ввести b-кварк. Параллельно увеличивалось и число открываемых лептонов. Отсюда с совершенной очевидностью возник вопрос: а есть ли конец числу частиц? И ответ на этот вопрос так и не ясен, как не ясно и само понятие элементарности – либо это нечто простейшее и конечное, но тогда бесструктурное (что, в лучшем случае, малоосмысленно), либо это нечто другое, связанное с очобенностями нашего мировосприятия, либо что-то еще, что требует определенного осмысления, и прежде всего философско-методологического, не исключая, разумеется, и соответствующих конкретнонаучных представлений. Есть и еще одна фундаментальная проблема: как известно, в кварковую модель не включены и фотон, и некоторые другие частицы, являющиеся переносчиками взаимодействий. И сейчас очевидно, что это проблемы, переходящие в будущее столетие. С ними связан еще один важный момент, определяющий в известной степени лицо физики элементарных частиц на рубеже веков. Речь здесь идет уже не о структуре элементарных частиц, а о проблеме единого описания фундаментальных взаимодействий.

В квантовой электродинамике, удовлетворяющей как принципам квантовой механики, так и теории относительности, которая является наукой уже давно, после 1949 г., когда был очень точно измерен так называемый лэмбовский сдвиг энергетических уровней атома водорода, предсказываемый ею, предлагалось описание любого сколь угодно сложного взаимодействия с участием электронов и фотонов. В соответствии с квантовой электродинамикой должны существовать виртуальные фотоны, ответственные за этот сдвиг, что и было подтверждено экспериментально. Вторая фундаментальная ее проверка связана с чрезвычайно малой поправкой к собственному магнитному моменту электрона. Поразительное соответствие теоретических предсказаний с результатами экспериментов принесло квантовой электродинамике вполне заслуженный триумф. Кстати сказать, обыкновенный кулоновский закон также получается из нее. Все стало подвергаться конкретным расчетам и оказалось, что точечные заряды “обрастают шубами”, что происходит поляризация вакуума, что электроны “дрожат” по законам квантовой механики и т.д.

Поразительные успехи квантовой электродинамики привели к идее использовать ее как модель для описания трех других фундаментальных взаимодействий – слабого, сильного и гравитационного. Выяснилось (1983 г.), что переносчиками слабого взаимодействия являются Z-частицы и W-частицы. Первые во всем, кроме массы покоя, подобны фотонам, вторые характеризуются еще и наличием электрического заряда. Переносчиками же гравитационного взаимодействия являются, в соответствии с этим подходом, гипотетические гравитоны, отличающиеся от фотонов спином, определяющим тот факт, что при гравитационном взаимодействии все частицы притягиваются друг к другу.

Итак, объединение всех теорий – вот тот путь, по которому идет современная физика и который уже почти наполовину пройден: Максвелл объединил электричество и магнетизм, Вайнберг и Салам объединили в виде единой теории электромагнитное и слабое взаимодействие. Слабые взаимодействия – это то, что мы знали перед этим, – точечные взаимодействия b-распада, невероятно малые по сравнению с электромагнитными полями, в смысловом отношении оказываются почти одинаковыми с ними. В чем разница? Разница, согласно модели, состоит в том, что переносчики слабого взаимодействия, где не сохраняется четность, – это уже упомянутые частицы, называемые тяжелыми векторными бозонами. Они имеют массу в 100 раз больше массы протона. Этим и объясняется их короткодействие. Когда же вы переходите к большим энергиям, константы обоих взаимодействий одинаковы.

Это потрясающий, конечно, результат, но он созрел гораздо раньше, потому что все b-распады и распады странных частиц оказались похожи на то, что если ввести представление о векторном поле, то W-бозон распадается на электрон и нейтрино, m-мезон и нейтрино, и через этот промежуточный W-бозон можно легко проследить, как m-мезон распадается на то, что полагается: на нейтрино и W-заряженный бозон, – а он распадается на электрон и свое нейтрино, и в итоге, как и предсказывается теорией, получается распад на две частицы. Но на очень короткое время, поскольку этот бозон очень большой и массивный. Этот распад происходит виртуально, и этот распад, который завершается появлением электрона и позитрона, малоэнергетический, но в промежутке необходимо занимать какое-то количество энергии в соответствии с соотношением неопределенности Гейзенберга, и здесь как раз и появляется именно такая масса, которая и объясняет объединенное взаимодействие. “Родными братьями” в некотором смысле являются W-заряженный, Z⁰-бозоны и фотон. Фотон и Z⁰-бозон одинаковы, таким образом, по заряду, но очень сильно отличаются по массе. Масса покоя фотона – нулевая, а масса Z⁰-бозона – порядка 100 масс протона. В теории Вайнберга–Салама показан механизм возникновения массы через существованиетак называемых хиггсовских нейтральных бозонов, которые сейчас все ищут. Без их существования оправдать модель Вайнберга–Салама никто не может. Если хиггсовские бозоны будут открыты, то тогда окончательно будет подтверждена единая теория электрослабого взаимодействия.

Но уже сейчас встал вопрос об объединении электромагнитного, слабого и сильного взаимодействий. И у нас есть все основания считать, что они будут объединены, потому что уже давно известно, что при высоких энергиях электромагнитного взаимодействия частиц исчезает их “шуба”, и частицы взаимодействуют как точечные и как в слабых взаимодействиях. Когда же вы переходите к очень большим энергиям, вклад “шубы” в массу и энергию частицы уже несущественен и энергии взаимодействия хватает, чтобы пренебречь этой массой, и поэтому энергия всех взаимодействий описывается одинаковой константой. Как известно, константа сильного взаимодействия зависит от энергии, и при большой энергии она становится все меньше и меньше, и здесь имеется понятие асимптотической свободы: кварки оказываются как бы свободными частицами. Эти взаимодействия между кварками оказываются уже вовсе не сильными. Они становятся сильными, когда обрастают мезонами, и при больших энергиях, оказывается, константа взаимодействия стремится к общей константе 10¹⁵ ГэВ, где фактически и пересекаются все три взаимодействия – электромагнитное, слабое и сильное, становясь единым.

Есть идея включить в эту систему еще и гравитационное взаимодействие. Если это удастся сделать, то мы получим теорию великого взаимодействия, которая даст единое описание всех взаимодействий. В частности, будет, видимо, понятна сердцевина кварков, понятно, откуда взялась в природе постоянная Планка, и т.д. И тогда можно будет заявить, что физика элементарных частиц пришла к своему теоретическому и логическому завершению.

Современные теоретические исследования, в значительной степени связанные с физикой элементарных частиц, направлены на то, чтобы определить, что же происходило со Вселенной в первые несколько минут после Большого взрыва. Фактически облик Вселенной определился в первые три минуты после взрыва. Наиболее дискуссионным является период до 10^–13 с. Далее все уже более или менее просчитано. Здесь очень важна проблема количества протонов, образовавшихся в первые моменты после взрыва, что связано с зарядовой асимметрией. Ее пытаются объяснить с помощью введения представлений о так называемых скалярных полях. Но это зависит от теории и нескольких констант, которые вводятся в теоретические концепции, если можно так сказать, “руками”, что, с моей точки зрения, не очень сверхнаучно, что объясняется проблемной ситуацией, сложившейся при исследовании этой проблематики. Но после того, как вы узнаете количество протонов во Вселенной, вы сможете объяснить эту зарядовую асимметрию. Кроме того, существуют теоретические представления, согласно которым протон может распадаться. Сейчас эту проблему пытаются решить эмпирически.

Другие важные проблемы – это проблема скрытой массы во Вселенной, проблема, заключающаяся в том, расширяется ли Вселенная дальше и будет ли сходиться, и т.д. В последнее время популярны модели, согласно которым Вселенная представляет собой кипящее, очень многомерное образование, в котором происходят взрывы, – “пузырьковая” модель Вселенной, где наша Вселенная – один из таких “пузырьков”. “Пузырьки” могут существовать в разных координатах, с разным числом измерений. Объем таких “пузырьков” конечен. Результатом взрыва “пузырька” и может быть трехмерность нашей Вселенной, а другие размерности могут быть свернуты в точку, самозамкнуты – скомпактифицированы. Причем для каждого такого “пузырька” существуют свои типы компактификации “лишних” измерений, что и определяет специфичность пространственно-временных свойств этих “пузырьков”. Но эмпирических оснований для таких моделей пока нет. Все эти представления базируются на современных знаниях из области физики элементарных частиц, теории относительности, на представлениях о природе и сущности фундаментальных констант и представлениях о начальных этапах расширения нашей Вселенной. Используются и такие почти фантастические представления, как концепции антимонополя и струн, причем теория струн может предсказывать что угодно, в том числе – любое число частиц и т.д.

Помимо этого, можно назвать также и еще одну не менее фантастическую проблему – проблему дискретности пространства. Иначе говоря, ставится вопрос: существует ли некоторая универсальная постоянная длины, своеобразный квант пространства? Ряд физических явлений, казалось бы, подтверждают тот факт, что возможна некоторая минимальная длина, меньше которой длин уже не бывает. К таким явлениям относится, в частности, несохранение четности при слабых взаимодействиях. Есть и другие моменты, говорящие о возможной квантованности пространства, но интерпретации их сопряжены с большими трудностями и пока не могут претендовать на статус физических теорий. Эти концепции пока еще не обоснованы достаточно ни теоретически, ни тем более эмпирически.

К сожалению, большинство проектов, связанных с созданием новых сверхмощных ускорителей, что позволило бы проверить многие представления и концепции эмпирически, закрыты как в США, так и в России, что является, на мой взгляд, очень серьезной ошибкой. Причем это потребовало средств не меньше, чем ушло бы на их достройку. И это в то время, когда научному сообществу совершенно очевидно, что эксперимент и теория взаимно развивают и дополняют друг друга. Как только эксперимент дает результаты, несовместимые с теоретическими предсказаниями, так сразу же появляется новая теория, которая требует соответствующей экспериментальной проверки. Но как нельзя безоглядно верить только теории, которая может ошибаться в элементарных расчетах, так нельзя и однозначно принимать результаты экспериментов, где тоже могут быть ошибки, которые могут привести к ошибочным теоретическим построениям. Так что, возможно, в XXI век мы войдем с великим множеством теоретических построений, идей и гипотез, производство которых не требует сколько-нибудь серьезных затрат, и с минимальной эмпирической базой, с минимальными экспериментальными результатами, что может послужить серьезным тормозом в развитии такой фундаментальной и крайне необходимой для понимания глубинных, фундаментальных законов природы отрасли физики, как физика элементарных частиц. В итоге полуфантастические представления могут заменить реальные, эмпирически обоснованные и проверенные знания.