Журнал: Управление наукой: теория и практика

Визгин В. П.
О двух программах синтеза фундаментальной физики ХХ в.: к 100-летию геометрической полевой программы и к 60-летию открытия симметрии стандартной модели в физике элементарных частиц

DOI: https://doi.org/10.19181/smtp.2021.3.2.8

Визгин Владимир Павлович
Институт истории естествознания и техники им. С. И. Вавилова РАН, Москва, Россия


 

Полный текст

Открыть текст

Ссылка при цитировании:

Визгин В. П. О двух программах синтеза фундаментальной физики ХХ в.: к 100-летию геометрической полевой программы и к 60-летию открытия симметрии стандартной модели в физике элементарных частиц // Управление наукой: теория и практика. 2021. Том. 3. № 2. С. 185-210.
DOI: https://doi.org/10.19181/smtp.2021.3.2.8

Рубрика:

Исторический опыт

Аннотация:

Статья посвящена 100-летию геометрической полевой программы (ГПП) и 60-летию открытия симметрии стандартной модели в физике элементарных частиц. Эти события связаны с двумя масштабными программами построения единой полевой теории фундаментальных взаимодействий.ГПП возникла на базе триумфа общей теории относительности и опирающихся на неё первых единых геометрических теорий гравитационного и электромагнитного полей Г. Вейля и Т. Калуцы (1921). Вскоре её лидером стал А. Эйнштейн, напряжённые тридцатилетние усилия которого так и не привели к успеху, несмотря на математическую глубину этой программы. Частицы и их квантовые свойства в рамках ГПП должны были получиться как решения нелинейных уравнений единого поля. Это привело и к критическому отношению Эйнштейна к копенгагенской вероятностной интерпретации квантовой механики. Несмотря на своё поражение, ГПП и связанная с ней эйнштейновская критика оснований квантовой механики имели важное эвристическое значение для теоретической физики. Открытие симметрий сильных, слабых и электромагнитных взаимодействий, сделанное в 1961 г. М. Гелл-Манном, Ю. Нееманом, Ш. Глэшоу и А. Саламом, вместе с концепцией калибровочных полей, предложенной ранее Ч. Янгом и Р. Миллсом (1954), легли в основу симметрийно-калибровочной квантовополевой программы построения единой теории трёх фундаментальных взаимодействий физики микромира. Именно в рамках этой программы удалось преодолеть все теоретические и экспериментальные трудности и триумфально завершить к середине 1970-х гг. построение электрослабой теории и квантовой хромодинамики, другими словами, стандартной модели. Твёрдая вера ряда теоретиков в красоту и мощь симметрийно-калибровочной программы стали залогом её успеха. Отмечено влияние ГПП на симметрийно-калибровочную программу, прежде всего в отношении концепции «симметрия ergo динамика».

Литература:

  • 1. Дюкас Э. Альберт Эйнштейн как человек / Э. Дюкас, Б. Хофман // Вопросы философии. 1991. № 1. С. 61–100.
  • 2. Дамур Т. Мир по Эйнштейну: От теории относительности до теории струн / Пер. с фр. В. Белавина. М. : Альпина нон-фикшн, 2016. 268 с.
  • 3. Вайнберг С. На пути к окончательным физическим законам // Р. Фейнман, С. Вайнберг. Элементарные частицы и законы физики. М. : Мир, 2000. С. 80–137.
  • 4. Вильчек Ф. Красота физики: Постигая устройство природы / Пер. с англ. М. Тарховой. М. : Альпина нон-фикшн, 2016. 604 с.
  • 5. Визгин В. П. Единые теории поля в первой трети ХХ века. М. : Наука, 1985. 304 с.
  • 6. Визгин В. П. Эйнштейн и математики (к 100-летию создания общей теории относительности) // Метафизика. 2015. № 3 (17). С. 135–156.
  • 7. Визгин В. П. У истоков стандартной модели в физике фундаментальных взаимодействий // Исследования по истории физики и механики. 2019–2020 (в печати).
  • 8. Визгин В. П. Метафизические аспекты стандартной модели в физике элементарных частиц и истории её создания // Метафизика. 2020. № 3 (37). С. 39–56.
  • 9. Визгин В. П. Социокультурные аспекты стандартной модели в физике элементарных частиц и истории её создания // Эпистемология и философия науки. 2020. Т. 57, № 3. С. 160–175.
  • 10. Глазков Н. И. Избранное. М. : Художественная литература, 1989. 541 с.
  • 11. Вейль Г. Пространство. Время. Материя : Лекции по общей теории относительности. Изд. 2-е, испр. М. : УРСС, 2004. 456 с.
  • 12. Эйнштейн А. Добавление: (к статье Г. Вейля «Гравитация и электричество») // Альберт Эйнштейн и теория гравитации. М. : Мир, 1979. С. 525–526.
  • 13. Эйнштейн А. Доказательство несуществования всюду регулярного центрально-симметричного решения в теории поля Т. Калуцы / А. Эйнштейн, Я. Громмер // А. Эйнштейн. Собрание научных трудов. Т. 2. М. : Наука, 1966. С. 130–133.
  • 14. Эйнштейн А. Основные идеи и проблемы теории относительности // А. Эйнштейн. Собрание научных трудов. Т. 2. М. : Наука, 1966. С. 120–129.
  • 15. Переписка А. Эйнштейна и М. Борна // Эйнштейновский сборник. 1972. М. : Наука, 1974. С. 7–103.
  • 16. Из переписки Зоммерфельда с Эйнштейном // А. Зоммерфельд. Пути познания в физике. М. : Наука, 1973. С. 191–246.
  • 17. Иоффе А. Ф. Альберт Эйнштейн // А. Ф. Иоффе. О физике и физиках. Л. : Наука, 1977. С. 224–229.
  • 18. Эйнштейн А. О методе теоретической физики // А. Эйнштейн. Собрание научных трудов. Т. 4. М. : Наука, 1967. С. 181–186.
  • 19. Переписка А. Эйнштейна и М. Бессо // Эйнштейновский сборник. 1975–1976. М. : Наука, 1978. С. 5–42.
  • 20. Эйнштейн А. Механика Ньютона и её влияние на формирование теоретической физики // А. Эйнштейн. Собрание научных трудов. Т. 4. М. : Наука, 1967. С. 82–88.
  • 21. Бор Н. Дискуссия с Эйнштейном по проблеме теории познания в атомной физике // Н. Бор. Избранные научные труды в 2-х томах. Т. 2. М. : Наука, 1971. С. 359–433.
  • 22. Иванов М. Г. Как понимать квантовую механику. М.-Ижевск : НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2012. 516 с.
  • 23. Пайс А. Научная деятельность и жизнь Альберта Эйнштейна. М. : Наука, 1989. 568 с.
  • 24. Беркович Е. М. Трагедия Эйнштейна, или счастливый Сизиф // Исследования по истории физики и механики. 2019–2020 (в печати).
  • 25. Элементарные частицы и компенсирующие поля. Сборник статей / Под ред. Д. Д. Иваненко. М. : Мир, 1964. 300 с.
  • 26. Пайс А. Гении науки. М. : Институт компьютерных исследований, 2002. 448 с.
  • 27. Визгин В. П. Научные революции и упущенные возможности в фундаментальной физике ХХ в. // Метафизика. 2021 (в печати)
  • 28. Гросс Д. Дж. Открытие асимптотической свободы и появление КХД // Нобелевские лекции по физике. 1995–2004. Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований;
  • НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика; Редакция журнала «Успехи физических наук», 2009. С. 727–752.
  • 29. Сакураи Дж. Теория сильных взаимодействий // Элементарные частицы и компенсирующие поля. Сборник статей / Под ред. Д. Д. Иваненко. М. : Мир, 1964. С. 42–104.
  • 30. Глэшоу Ш. На пути к объединённой теории – нити в гобелене // На пути к единой теории поля (сборник переводных статей). М. : Знание, 1980. С. 51–64.
  • 31. Зи Э. Квантовая теория поля в двух словах. Москва-Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2009. 632 с.
  • 32. Pais A. Inward bound: of matter and forces in the physical world. Oxford, New York : Clarendon Press, Oxford University Press, 1986. 666 p.
  • 33. Symmetries in physics (1600–1980). Proc. of the 1st Intern. Meeting in the history of scientific ideas. Sant Feliu de Guixols, Catalonia, Spain. Sept. 20–26, 1983 / Ed. by M. Doncel. Bellaterra, Barcelona: Universitat Autonoma de Barcelona, 1987. 678 p.
  • 34. 50 years of Yang-Mills theory / Ed. by G.’t Hooft. New Jersy etc.: World Scientific, 2005. 487 p.
  • 35. 60 years of Yang-Mills gauge field theories / Ed. by L. Brink, K. K. Phua. New Jersy etc. : World Scientific, 2016. 521 p.
  • 36. Gross D. J. Twenty five years of asymptotic freedom // arXiv: hep-th/9809060v1. 1998. September 10. Pp. 1–35.
  • 37. Сao T. Y. Conceptual developments of 20th century field theories. Cambridge: Cambridge University Press, 1997. 433 pp.
  • 38. Mills R. Gauge fields // American Journal of Physics. 1989. Vol. 57, № 6. Pp. 493–507.
  • 39. Cheng T. P. Resource Letter Gi -1: Gauge invariance / T. P. Cheng., L.-F. Li // American Journal of Physics. 1988. Vol. 56, № 7. Pp. 587–600.
  • 40. Kronfeld A. S. Resource Letter QCD -1: Quantum chromodynamics / A. S. Kronfeld, Ch. Quigg // American Journal of Physics. 2010. Vol. 78, № 11. Рp. 1081–1116.

Сведения об авторах


Визгин Владимир Павлович
Институт истории естествознания и техники им. С. И. Вавилова РАН, Москва, Россия
Доктор физико-математических наук, зав. сектором

Содержание выпуска

>> Содержание выпуска 2021. Том. 3. № 2.
>> Архив журнала