Представления о природе материи в физике элементарных частиц и в творениях святых отцов Возможность проведения калибровочных преобразований в любой точке требует, чтобы компенсирующие поля действовали на всем пространстве. Гравитационное взаимодействие в ОТО и электромагнитное в КЭД являются дальнодействующими. Но слабое и сильное взаимодействия существуют на очень малых расстояниях. А на квантовом языке это означает, что фотон имеет нулевую массу покоя, а переносчики слабого взаимодействия W- и Z-частицы оказываются чрезвычайно массивными. Это обстоятельство и не позволяет описать слабое взаимодействие на языке калибровочных полей. Требовалось совместить калибровочную симметрию и частицы-переносчики с ненулевой массой покоя. Для решения этой проблемы был введен механизм генерации масс элементарных частиц. Этот механизм был предложен английским физиком Питером Хиггсом в 1964 году.
Чтобы получить решающее спонтанное нарушение симметрии, Вайнберг и Салам воспользовались готовой идеей: ввели в теорию поле Хиггса. По образному выражению Салама, W- и Z-частицы «поедают» бозоны Хиггса, чтобы прибавить в весе. Теория Вайнберга-Салама позволяет вычислить массу промежуточных W- и Z-бозонов на основании эмпирически известной константы слабых взаимодействий. Проверка этой теории в многочисленных экспериментах увенчалась открытием W- и Z-бозонов в 1983 году, и значение масс оказалось в полном согласии с теоретическим предсказанием! Теория Вайнберга-Салама предсказывает существование и так называемого бозона Хиггса – кванта хиггсова поля с нулевым спином и большой массой.
Воспользовавшись идеей спонтанного нарушения симметрии, Вайнберг и Салам сделали следующий шаг, соединив электромагнетизм и слабое взаимодействие в единой теории калибровочного поля – теории электрослабого взаимодействия. Суть теории электрослабого взаимодействия заключается в том, что хотя электромагнитное и слабое взаимодействие существенно различаются по величине на обычных низких энергиях (величина слабого взаимодействия непосредственно связана с массами W- и Z-частиц), но в теории они представляются как два разных проявления одного взаимодействия.
Вдохновленные блестящими достижениями теории электрослабого взаимодействия, физики заинтересовались поиском дальнейших путей объединения. Но прежде объединения электрослабого и сильного взаимодействий последнему нужно было придать черты калибровочного поля. Итогом работы в этом направлении стало построение квантовой хромодинамики. Квантовая теория цвета, или квантовая хромодинамика, суть сильного взаимодействия объясняет как стремление поддерживать абстрактную симметрию – сохранение «белого» цвета всех адронов (барионов, мезонов). Каждый кварк обладает аналогом электрического заряда, служащим источником глюонного поля. Этот заряд назвали цветом. Для создания более сложного глюонного поля потребовалось три различных цветовых заряда. Каждый кварк мог быть одного из трех цветов, которые совершенно произвольно были названы красным, зеленым и синим. Эти цвета определяют реакцию кварка на сильное взаимодействие точно так же, как электрический заряд определяет реакцию на электромагнитное взаимодействие. Согласно данным, все взаимодействия между одноцветными кварками являются идентичными, как и идентичными являются взаимодействия между разноцветными кварками (красный–зеленый, зеленый–синий, красный–синий). Но если три цвета «сдвинуть» определенным образом, то взаимодействие между кварками останется совершенно неизменным. Эта «синхронная» смена цветов и определяет внутреннюю калибровочную симметрию сильного взаимодействия. Так как цвета три, симметрия оказывается более сложной, что отражается в большем числе полей, необходимых для поддержания локальной калибровочной симметрии. Всего требуется восемь новых компенсирующих силовых полей. Частицами-переносчиками этих полей являются векторные калибровочные бозоны, названные глюонами (от англ. glue – «клей»). Это изобилие глюонов резко отличается от одного единственного переносчика электромагнитного взаимодействия (фотона) и трех переносчиков слабого взаимодействия (W+-, W--, Z0-частицы). Кварки испускают и поглощают глюоны. Этот процесс сопровождается изменением цвета кварка. В этом отношении сильное взаимодействие напоминает слабое, при котором испускание W-частицы сопровождает превращение электрона в нейтрино. Кварки, кроме того что, испуская глюоны, меняют цвет при сильном взаимодействии, еще участвуют и в слабом взаимодействии. При этом они меняют не цвет, но аромат. Все это синхронное изменение цветов, происходящее во взаимном «общении» кварков, обладает одной немаловажной особенностью: по аналогии с реальным цветом можно сказать, что комбинация цветов в адроне (образуется тремя кварками) должна всегда давать «белый» цвет. В этом и состоит проявление калибровочной симметрии сильного взаимодействия.
С появлением КХД все существующие в природе взаимодействия приобрели описание на основе калибровочных полей. Гравитация есть калибровочное поле в ОТО, электромагнетизм – в КЭД, калибровочная симметрия слабого взаимодействия поддерживается тремя новыми силовыми полями, симметрия КХД – восемью дополнительными полями. Кроме того, электромагнитное и слабое поля являются разными проявлениями более общего – электрослабого взаимодействия; их выделение обусловлено спонтанным нарушением симметрии. С 1973 года предложено несколько теорий, объединяющих электрослабое и сильное взаимодействие. Эти теории претендуют на роль так называемой теории Всего (или теории Великого объединения, далее – ТВО). ТВО пытается объединить не только взаимодействия, но и частицы вещества (бозоны и фермионы).
ТВО преуспела в объединении лишь трех фундаментальных взаимодействий. Эти взаимодействия имеют характер силовых полей, простирающихся в пространстве и времени, гравитация же сама представляет собой искривленное пространство-время. Гравитация – не что иное, как пустота, испытывающая возмущение (в ОТО). Геометрический характер гравитационного поля создает серьезные трудности при любой попытке квантового описания. Несмотря на то, что гравитации соответствует калибровочное поле, ее описание на языке обмена гравитонами дает разумные результаты только в случае простейших процессов. Расходимости возникают, если учесть, что гравитоны, как и все частицы-переносчики, «гравитируют» между собой, что порождает бесконечную последовательность расходимостей в уравнениях гравитационного поля. Выход, по аналогии с предшествующим опытом создания калибровочного поля электрослабого взаимодействия, виделся в создании еще более мощной симметрии.
В рамках поставленного вопроса будут рассматриваться события первого и второго творческих дней, вернее, та интерпретации этих событий, которая дается в творении святого Григория Нисского. В частности, святитель Григорий упоминает об особом кинематическом состоянии света первого творческого дня – о его движении по кругу. В связи, думается, необходимо сказать о предшествующих творческих актах в толковании их святым Григорием.
Начало книги Бытия повествует, по мысли святителя Григория, о творении всего чувственно постигаемого человеком творения в совокупности. «Небо» и «земля» обозначают собой крайние пределы постигаемого творения и вовсе не являются небом и землей в буквальном значении: «Поскольку пророк книгу Бытия соделал введением в боговедение и у Моисея та цель, чтобы преданных чувственности посредством видимого руководить к превышающему чувственное понимание, а небом и землею определяется познаваемое нами посредством зрения; то слово наименовало их (небо и землю. – и.А.) как крайние объемы существ, познаваемых нами посредством чувства, чтобы, сказав: “от Бога получило бытие содержащее”, означить им все содержимое внутри сих пределов, и вместо того чтобы сказать: “Бог сотворил все существа в совокупности”, изрекло: “в заглавии, или в начале, сотворил Бог небо и землю».
В понимании неба и земли святитель Григорий полностью следует толкованию Василия Великого. Небо и земля, в понимании Василия, не сформировавшаяся материя, а есть лишь крайние пределы, в рамках которых реализуется все видимое творение: «Без сомнения, если есть что-нибудь среднее между небом и землей, то оно сотворено вместе с сими пределами. Почему, хотя не сказано о стихиях – огне, воде и воздухе, но ты собственным своим разумением постигни… что все находится во всем».
Если сотворение библейских «неба» и «земли», согласно святому Григорию, обозначает творение всей совокупности материи, причем творение ее было мгновенным, то какое значение имели события последующих творческих дней?
«Когда же могуществом и премудростию положено основание совершению каждой из частей мира, последовал за сим необходимый некий ряд в известном порядке, так что предварил и прежде всего иного видимого во Вселенной появился огонь, а после огня явилось, чему необходимо следовать за предварившим… Но как необходимый порядок естества требует последовательности в том, что приводится в бытие, так и Моисей, в виде повествования излагая любомудрое учение о естестве вещей, говорит о создании каждого существа, присоединяя и некие творческие глаголы, которыми каждое из существ приводится в бытие».
Вероятно, Григорий Нисский имеет в виду, что следом за творением первоматерии происходило устройство Вселенной из начального хаотического состояния; совершение каждой из частей мира следовало в богоустановленном порядке; постепенность этого процесса требует последовательности изложения, которая и описывается бытописателем в виде символических «дней»: «Написано: “земля же была безвидна и пуста” (Быт. 1: 2): а из сего явствует, что все уже было в возможности при первом устремлении Божием к творению, как бы от вложенной некоей силы, осеменяющей бытие Вселенной, но в действительности не было еще каждой в отдельности вещи».
Понимание библейских «неба» и «земли» как хаотического состояния материи конкретизирует среду, в которой происходили события первого творческого дня – появление «света» и отделение его от «тьмы»: «И сказал Бог: да будет свет. И стал свет. И увидел Бог свет, что он хорош, и отделил Бог свет от тьмы. И назвал Бог свет днем, а тьму ночью. И был вечер, и было утро: день один» (Быт. 1: 3–5).
Огонь как стихия еще не был сотворен, но уже потенциально содержался в первовеществе. Повелением Божиим «огонь проторгся из всякого тяжелого естества и вдруг озарил все светом».
Описание образа распространения света у святого Григория заслуживает отдельного внимания: «Поскольку с того же мгновения, как начала составляться Вселенная, огонь, подобно какой-то стреле, отбрасываемый иноестественными стихиями, по легкости и стремительности выспрь естественного ему движения из всего был изгоняем и, с равною мысли скоростью проникнув чувственную сущность, не мог продолжать движения по прямой черте, потому что умопредставляемая тварь по необщимости не входит в смешение с чувственным, огонь же есть нечто чувственное; то по сей причине, достигнув крайних пределов твари, необходимо огонь совершает кругообразное движение, вложенною в естество его силою понуждаемый к общему движению со Вселенной, тогда как не имеет для него места движение по прямому направлению (потому что всякая чувственная тварь заключена в собственных своих пределах), пролагает себе путь по крайнему пределу чувственного естества, движась, где только удобно, так как, по сказанному нами прежде, умопредставляемое естество не дает в себе хода огню».
Приведенные выдержки из сочинения Григория Нисского по оригинальности мыслей являются уникальным источником представлений о природе Вселенной и дают обильную информацию для размышлений. На основании текста можно говорить о том, что святитель Григорий предлагает связанную систему процессов мироздания. Сам святой Григорий расценивал библейское повествование о шестидневном творении именно как описание становления чувственно постигаемого мира: «Что по сему началу предполагается словом разуметь сие последовательно, то у Моисея описывается исторически в виде повествования: “и был вечер и было утро” (Быт. 1: 5). Ибо кто не знает, что, поскольку тварь понимается двояко, как нечто умопредставляемое и нечто чувственное, то у законодателя теперь все попечение не умопредставляемое описать, но в явлениях показать нам устройство чувственного».
Предыдущий:
>>3906421
