|
Структура нуклона наблюдалась впервые в опытах Хофштадтера по рассеянию быстрых электронов на протонах. Структура нуклона из виртуальной становится реальной благодаря передаче энергии нуклону движущимися электронами. В опытах доказано, что протон рассеивает электроны таким образом, как если бы его заряд распределялся в пространстве, а не так, как если бы протон был заряженной точечной частицей.
Опыты Хофштадтера, в частности, не оставляют камня на камне от философских построений австрийского физика А. Марха, который утверждал, что элементарная частица совершенно бесструктурна и потому к ней неприменимо понятие протяженности и формы. Марх указывал, что не существует эксперимента, который решил бы вопрос: элементарная частица точечна или протяженна, - ибо все соответствующие данные о частицах основаны на гипотезах. Разбор этих гипотез и приводит Марха к выводу: применение к элементарным частицам обычных пространственных понятий ведет к противоречиям, избавление от которых Марх усматривает в тезисе: современная физика исключает понятие материи24. Опыты Хофштадтера и были теми экспериментами, возможность которых отрицал Марх. В свете этих идей о структуре элементарных частиц большой философский интерес вызывает так называемая гипотеза «зашнуровки» (bootstrap), высказанная Чу и Фраучи из Калифорнийского университета. По этой гипотезе каждая сильно взаимодействующая частица помогает создавать другие частицы, которые в свою очередь образуют ее самое. Таким образом, современный атомизм меньше всего требует, чтобы многообразие известных частиц было сведено к немногим элементарным сущностям или, наоборот, чтобы элементарные сущности вообще были изгнаны из научного обихода. Элементарные частицы, образуя глубочайший известный ныне уровень материи, сочетают воедино свойства прерывного (частиц) и непрерывного (полей). Число различных видов элементарных частиц неограниченно и вместе с тем они - одно; это отличает уровень элементарных частиц от более высоких уровней материи, при рассмотрении которых при определенных условиях можно отвлекаться от единства прерывного и непрерывного. Классический атомизм связывал со своими основными положениями (в частности, с утверждением о конечном разнообразии видов элементарных сущностей) то обстоятельство, что в развитии природы существует постоянство: одинаковость форм материи, возобновление ее явлений, повторения в природе и т. д. С этой точки зрения, если бы число видов элементарных частиц было бесконечно, то в природе не было бы постоянства. Эта аргументация классического атомизма не имеет, однако, никакой обоснованности в свете современных данных об элементарных частицах. Элементарные частицы превращаются друг в друга в соответствии с определенными законами сохранения (которые не допускают произвольных реакций элементарных частиц). На этих законах сохранения, которые одновременно представляют законы превращения элементарных частиц, и зиждется постоянство - как и относительность его в природе. Подводя итог, следует еще раз подчеркнуть, что проблема элементарности и структуры материи в современной физике сплетает в тесный узел понятия прерывности и непрерывности, возможности и действительности, бесконечного и конечного. В решении этой проблемы физика, отражая вечно развивающуюся природу, пошла по пути материалистической диалектики. На этом же пути открываются новые перспективы в понимании строения материи. Современная квантовая теория полей насыщена трудностями и парадоксами. На ее основе не удалось объединить различные типы взаимодействий и относящиеся к ним частицы, хотя физики не устают искать подходов для решения этой задачи. Современная физика также далека от того, чтобы связать в единой теории мир космических масштабов с атомным и субатомным миром. Несомненно, что возникающие проблемы и их решения потребуют новых физических принципов и основных понятий. Идея о неисчерпаемости электрона, высказанная Лениным задолго до открытия обилия элементарных частиц и законов микромира, побуждает к развитию физическую теорию и в настоящее время. |