Рівняння Дірака для електрона стало для фізики поворотним пунктом у багатьох відношеннях. У 1928 році, коли Дірак запропонував своє рівняння, з усіх елементарних частинок науці були відомі лише електрони, протони й фотони. Вільні рівняння Максвелла описують фотони, передбачені Ейнштейном у 1905 році. Цю ранню роботу поступово розвинули Ейнштейн, Бозе та інші, а в 1927 році Йордан і Паулі створили повну математичну схему для опису вільних фотонів шляхом запровадження квантування в максвеллівську теорію вільного поля. Здавалося також, що протон, як і електрон, досить добре описується рівнянням Дірака. У теорію Дірака чудово вписувалася електромагнітна взаємодія, яка описує, як фотони впливають на електрони й протони, завдяки ідеї калібрування (запровадженій Вейлем у 1918 році). Початок формулюванню повної теорії електронів (або протонів), що взаємодіють із фотонами (тобто квантової електродинаміки), поклав сам Дірак у 1927 році. Отже, здавалося, що під рукою є всі більш-менш основні засоби для опису всіх частинок, які існують у Природі, а також найочевидніших взаємодій між ними.
читатиФізика елементарних частинок (або фізика високих енергій) — це наука виключно XX століття, яка цілком ґрунтується на квантових уявленнях про світ. Її теоретичні та експериментальні методи розвивалися разом. У багатьох експериментах знаходили нові частинки, але іноді й теоретики передбачали існування невідомих раніше частинок.
читатиТе, що частинки мають двійників — античастинки, широко відоме. Менш відомо, що ця симетрія природи з необхідністю випливає з властивостей простору й часу, встановлених спеціальною теорією відносності. Цьому питанню присвячено цю статтю.
читатиМайбутні експерименти в CERN та в інших лабораторіях мають дозволити нам завершити Стандартну модель фізики елементарних частинок, але така об’єднана теорія всіх сил, імовірно, потребуватиме радикально нових ідей.
читатиLHC (Великий адронний колайдер) уже розпочав роботу. Серед кількох теорій, які перевірятимуть на LHC, не останнє місце посідають суперсиметричні моделі. Суперсиметрія якраз є сферою моєї наукової діяльності, і я вирішив у науково-популярній формі спробувати розповісти, що ж це таке.
читати