: Could Proton Decay Spell Disaster?

Оглавление

Сбросить всё

Английский оригинал	Перевод на русский
Сожалеем, но текст оригинала доступен только зарегистрированным пользователям.	Может ли распад протона принести несчастья? ilves_ArtO 25.09.14 в 23:03 0
	Если одна из старейших попыток объединения сил (названная теориями Великого объединения, или ТВО) будет успешно доказана, то это будет иметь серьёзные последствия для теории струн. ilves_ArtO 25.09.14 в 23:03 0
	Одной из самых элегантных ТВО была модель Джорджи-Глэшоу 1974 года, предложенная Говардом Джорджи и Шелдоном Глэшоу. ilves_ArtO 25.09.14 в 23:04 0
	В этой теории имеется один изъян: она предполагает, что протоны распадаются, а за последние 25 лет ни один эксперимент не показал, что это происходит. ilves_ArtO 25.09.14 в 23:04 0
	Но даже если распад протона будет обнаружен, последователи теории струн смогут спасти свою теорию. ilves_ArtO 25.09.14 в 23:04 0
	Модель Джорджи-Глэшоу позволяет кваркам трансформироваться в электроны и нейтрино. ilves_ArtO 25.09.14 в 23:04 0
	Так как протоны составлены из особых структур кварков, если бы кварк внутри протона внезапно превратился в электрон, сам протон прекратил бы своё существование в качестве протона. ilves_ArtO 25.09.14 в 23:04 0
	Ядро стало бы испускать новую форму излучения, как если бы протон распался. ilves_ArtO 25.09.14 в 23:04 0
	Эта трансформация кварка (и как результат распад протон) существует из-за того, что модель Джорджи-Глэшоу использует группу симметрии SU(5). ilves_ArtO 25.09.14 в 23:04 0
	В этой модели кварки, электроны и нейтрино - частицы одного и того же фундаментального вида частиц, проявляющиеся в различных формах. ilves_ArtO 25.09.14 в 23:04 0
	Природа этой симметрии такова, что частицы могут, в теории, трансформироваться из одного типа в другой. ilves_ArtO 25.09.14 в 23:04 0
	Конечно, такие распады не могут происходить слишком часто, так как для нас необходимо, чтобы протоны оставались на своих местах, если мы хотим наблюдать вселенную такой, какой мы её сейчас знаем. ilves_ArtO 25.09.14 в 23:05 0
	Вычисления показали, что протоны распадаются с очень маленькой скоростью: меньше чем один протон каждые 10^33 лет. ilves_ArtO 25.09.14 в 23:05 0
	Это крайне низкий темп распада, однако с этим можно справиться при наличии большого числа частиц. ilves_ArtO 25.09.14 в 23:05 0
	Учёные соорудили огромные резервуары с водой высшей степени очистки и оградили их от космических лучей, которые могли бы столкнуться с протонами (и дать показания о ложных распадах). ilves_ArtO 25.09.14 в 23:05 0
	После чего они стали ожидать распада какого-либо протона. ilves_ArtO 25.09.14 в 23:05 0
	После 25 лет доказательства распада протона всё ещё не были получены, хотя эти эксперименты были построены таким образом, что в год могло бы происходить несколько распадов протонов. ilves_ArtO 25.09.14 в 23:06 0
	Результаты, полученные из Супер-Камиоканде, нейтринного детектора в Японии, показывают, что в среднем распад протона будет занимать по крайней мере 10^35 лет. ilves_ArtO 25.09.14 в 23:06 0
	Чтобы объяснить отсутствие результатов, модель Джорджи-Глэшоу была модифицирована, включая теперь более долгий период распада, но большая часть физиков не надеется, что сможет увидеть распад протона в ближайшем времени (если вообще сможет). ilves_ArtO 25.09.14 в 23:06 0
	Если учёные в конце концов обнаружат распад протона, это будет значить, что необходимо взглянуть заново на модель Джорджи-Глэшоу. ilves_ArtO 25.09.14 в 23:06 0
	Теория струн приобрела успех в частности из-за провалов всех предыдущих моделей, так что если предсказания сбудутся, это может указывать на плохие перспективы для теории струн. ilves_ArtO 25.09.14 в 23:06 0
	Однако ландшафт теории струн остаётся как никогда устойчивым, и некоторые предположения теории струн допускают версии, включающие в себя распад протона. ilves_ArtO 25.09.14 в 23:06 0
	Временные рамки распада указываются в пределах 10^35 лет - в точности нижний предел, утверждённый нейтринной обсерваторией Супер-Камиоканде. ilves_ArtO 25.09.14 в 23:06 0
	Возрождение ТВО не опровергло бы теорию струн, даже несмотря на то, что провал ТВО отчасти является причиной, по которой теория струн была первоначально принята. ilves_ArtO 25.09.14 в 23:07 0
	Сейчас теории струн могут включать в себя ТВО на низкоэнергетических диапазонах. ilves_ArtO 25.09.14 в 23:08 0
	Но теория струн не может рассказать нам, следует ли нам ожидать того, что ТВО существует или протоны распадаются. ilves_ArtO 25.09.14 в 23:08 0
	Может, да, а может, и нет, и теория струн в любом случае сможет иметь с этим дело. ilves_ArtO 25.09.14 в 23:08 0
	Это только один из многих случаев, в котором теория струн показывает полную амбивалентность к экспериментальным доказательствам, что, как говорят некоторые критики, делает её "нефальсифицируемой" (что подробнее обсуждается в главе 17). ilves_ArtO 25.09.14 в 23:08 0