Игорь Иванов - Как расщепляют мгновение

Конечно, никакое реальное смещение тел за это время уже нельзя увидеть, поэтому приходится косвенно получать информацию об этих быстропротекающих процессах.

Ну вот типичная картинка, тоже, по-моему, достаточно красивая, которая получается в столкновении ультрарелятивистских атомных ядер. Здесь вот схематично показано. Значит, это всё передовой край физики элементарных частиц. Эта статья вот еще даже неопубликованная, которая появилась в декабре прошлого года. Значит, в ней показаны последовательные этапы столкновения ультрарелятивистских ядер. То есть, ну, вы представляете, что ультрарелятивистские ядра, когда они разгоняются до большой скорости, они сплющиваются из-за лоренцева сокращения, и когда они сталкиваются лоб в лоб, то это вовсе и не значит, что в этот момент у вас вдруг происходит «бабах». У вас же всё в рамках релятивистской механики происходит. То есть в первые йоктосекунды после вот этого столкновения у вас два ядра вот этих проходят пока друг сквозь друга, то есть те кварковые распределения, которые находились в каждом ядре, они проходят друг сквозь друга и пока еще не трогают друг друга. Однако между ними натягивается силовое глюонное поле. И это вот состояние, которое осознали только недавно, называется «глазма», и оно существует буквально считанные йоктосекунды.

Затем на масштабе порядка 10, там, 20 йоктосекунд это глюонное поле начинает распадаться на адроны, эти адроны начинают распадаться на другие частички и примерно за 30, 50 ис у вас эта кварк-глюонная плазма распадается на газ отдельных адронов, частиц. И вот эти частицы у вас разлетаются уже дальше и детектируются в детекторах.

Но это всё, видите, конечно, очень косвенные методы наблюдения. То есть реально, конечно, никто не может последовательно эти шаги по времени проверить. Вот. Но их можно проверить косвенным образом, например вычислив в рамках предположения, скажем, о том, что существует глазма, распределение по углам рожденных частиц, и сравнив их с экспериментальными данными. Ну, это, конечно, косвенный метод, но тем не менее лучше, чем ничего вообще.

Вот. Есть еще меньшие времена, для которых, к сожалению, не придумали приставки. То есть йоктосекунды — это самые последние дольные приставки, которые зафиксированы в системе единиц СИ. Но некоторые процессы, которые мы уже достоверно знаем, протекают еще быстрее. Например, самая тяжелая элементарная частица, топ-кварк, распадается примерно за 0,4 йоктосекунды. Вот.

Сейчас физики ищут хиггсовский бозон. В зависимости от того, какая у него будет масса, у него будет разный уровень нестабильности. И распадаться он будет от десятков йоктосекунд, может быть, до даже сотых долей йоктосекунды. Ну и, конечно, сейчас физики хотят изучить, что происходит дальше, и достоверно, к сожалению, пока не известно, то есть эксперимент пока еще ничего не говорит. Теорий есть много о том, что происходит на еще меньших временных масштабах, но все они должны будут пройти проверку экспериментом. И вот, собственно, один из вопросов, для чего мы делаем большие коллайдеры, в частности LHC, Большой адронный коллайдер, — это чтобы изучить, что происходит с нашим миром, с веществом, с энергией и, может быть, с пространством-временем на временах еще меньших, чем 10–24 секунды.

Вот. На этом я заканчиваю. Спасибо за внимание.