Читать «Никола Тесла — повелитель молний. Научное расследование удивительных фактов.» онлайн - страница 22

В-четвертых, определение «Что же такое единая теория поля? Смысл теории состоит главным образом в том, чтобы с помощью одного-единственного уравнения объяснить математическим путем взаимодействие между тремя фундаментальными универсальными силами: электромагнетизмом, силой тяготения и ядерной энергией» вызывает двойственное чувство. С одной стороны, присутствуют вполне научные термины, но, с другой стороны, как-то странно они употребляются. Кажется, что кто-то прочитал где-то научную заметку, потерял ее и стал пересказывать своими словами, а образовательный уровень рассказчика в области физики недостаточен...

Между прочим, суть «суперсложной», «сверхматематической», «невообразимо запутанной» единой теории поля можно объяснить буквально «на двух пальцах».

«Первый палец» — школьный закон всемирного тяготения Ньютона. Согласно этому закону между любой парой тел во Вселенной действует сила взаимного притяжения. Как и все физические законы, он облечен в форму математического уравнения. Если M и m — массы двух тел, D — расстояние между ними, а G — гравитационная константа, определяемая экспериментально, то сила F взаимного гравитационного притяжения между ними равна:

F=G·M·m/D².

«Второй палец» — школьный закон Кулона. Силы электростатического взаимодействия на различном удалении двух заряженных шариков друг от друга равны:

F=k·Q·q/D²

где Q и q — величины электростатических зарядов, D — расстояние между ними, а k — экспериментально определяемая постоянная Кулона.

Сразу отметим два интересных момента в законе Кулона. Во-первых, по своей математической форме он повторяет закон всемирного тяготения Ньютона, если заменить в последнем массы на заряды, а постоянную Ньютона — на постоянную Кулона. И для этого сходства есть все причины. Согласно современной квантовой теории поля, и электрические и гравитационные поля возникают, когда физические тела обмениваются между собой лишенными массы покоя элементарными частицами-энергоносителями — фотонами или гравитонами соответственно (рис. 22). Таким образом, несмотря на кажущееся различие в природе гравитации и электричества, у этих двух сил много общего.

Не так давно астрономы с изумлением обнаружили явление, которое они назвали «Крест Эйнштейна». Очень далекий квазар, расположенный за массивной галактикой, был виден сразу четыре раза, напоминая лист клевера. Гравитационное влияние галактики на изображение квазара похоже на оптический эффект при прохождении света через стакан воды. Этот эффект называется гравитационным линзированием, а гравитационное поле передней галактики — гравитационной линзой. Удивительнее всего то, что яркость отдельных изображений в Кресте Эйнштейна асе время меняется в результате гравитационного микролинзирования, вызванного звездами расположенной между нами и квазаром галактики.