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.
читатиЯкщо теорія струн є, зокрема, і теорією гравітації, то як вона співвідноситься з теорією тяжіння Ейнштейна? Як між собою співвідносяться струни та геометрія простору-часу?
читати