Гут родился в 1947 году в Нью-Брансуике (штат Нью-Джерси). В отличие от Эйнштейна, Гамова и Хойла, в жизни Гута не было судь- боносного момента, толкнувшего его в мир физики. Ни его отец, ни мать не получили высшего образования и не проявляли интереса к науке. Но по собственному признанию Алана, его всегда восхищала связь математики с законами природы. В Массачусетском технологическом институте в 1960-е годы он серьезно рассматривал возможность заняться физикой элементар- ных частиц. В особенности его восхищало всеобщее возбуждение, причиной которого стало новое течение в физике, поиски объеди- нения всех основных сил. Святым Граалем физики были объединя- ющие мотивы, которые могли бы объяснить все тонкости строения Вселенной самым простым и связным образом. Целую вечность физики блуждали в поисках этого Грааля. Со времен древних греков ученые считают, что Вселенная, которую мы видим сегодня, пред- ставляет собой обломки чего-то гораздо более простого, и наша цель — раскрыть суть этого простого. За две тысячи лет исследований природы вещества и энергии физики открыли, что механизм Вселенной приводят в действие всего
четыре основные силы. (Ученые пытались и пытаются найти возмож- ную пятую силу, но до сих пор все результаты исследований в этом направлении были отрицательными или неубедительными.) Первая сила — гравитационное взаимодействие, которое удер- живает Солнечную систему как единое целое и движет планеты по их небесным орбитам в Солнечной системе. Если гравитацию не- ожиданно «выключить», то звезды в небесахвзорвутся, Земля рассы- плется и нас всех выбросит в открытый космос со скоростью около полутора тысяч километров в час. Вторая сила — электромагнитное взаимодействие, которое освещает наши города, заполняет мир телевизорами, сотовыми теле- фонами, радиоприемниками, лазерными лучами и сетью Интернет. Если внезапно выключить электромагнитное взаимодействие, то цивилизацию тут же отбросит на век-другой в прошлое, в темноту и безмолвие. Это наглядно продемонстрировала авария энергосисте- мы в 2003 году, парализовавшая весь северо-восток США. Если мы рассмотрим электромагнитную силу в микроскоп, то увидим, что она состоит из крошечных частиц, или квантов, называемых фотонами. Третья сила — слабое ядерное взаимодействие, отвечающее за радиоактивный распад. Это слишком слабый фактор, чтобы удержи- вать атом как единое целое, он позволяет ядру разделиться на более мелкие составляющие, или распасться. Радиоактивные приборы в больницах во многом основываются на слабом ядерном взаимодей- ствии. Слабое ядерное взаимодействие также способствует разогре- ву земного ядра посредством радиоактивных веществ, что становит- ся причиной извержения вулканов. Слабое ядерное взаимодействие, в свою очередь, основывается на взаимодействии электронов и нейтрино (призрачные частицы, практически не имеющие массы и способные проходить сквозь триллионы километров твердого свин- ца, ни с чем не сталкиваясь). Эти электроны и нейтрино взаимодей- ствуют, обмениваясь частицами, W- и Z-бозонами. Сильное ядерное взаимодействие скрепляет ядра атомов. Без этой силы ядра бы разделились на части, атомы бы распались, а вся наша реальность «расползлась» бы. Сильное ядерное взаимодей- ствие отвечает за примерно сотню элементов, которые заполняют Вселенную. Вместе с тем сильное и слабое ядерные взаимодействия отвечают за свет, который испускают звезды согласно уравнению
Эйнштейна — Е =mc2. Без ядерного взаимодействия Вселенная по- грузилась бы во тьму, температура на Земле резко упала бы, а океаны превратились бы в ледники. Удивительной чертой этих четырех сил является то, что все они принципиально отличаются друг от друга, обладая различными свой- ствами и имея свои достоинства. Например, гравитация намного слабее трех остальных сил, она в 1036 раз слабее электромагнитного взаимодействия. Земля весит 6 триллионов килограммов, и все же огромный вес и гравитация могут быть легко уравновешены с по- мощью электромагнитной силы. Даже ваша расческа может поднять клочки бумаги с помощью статического электричества, тем самым преодолевая силу гравитации. К тому же гравитация только притяги- вает свои объекты, электромагнитная же сила может как притягивать, так и отталкивать, в зависимости от заряда частиц.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Поиски объединения» з дисципліни «Загальна астрономія»
