Стандартна модель може вводити нас в оману.
Не так у фактичної частини, як у способі класифікації. Вона розглядає частинки як окремі об’єкти, розташовані в акуратних рядах, подібно до елементів у періодичній таблиці. Проте Джордж Хобарт, дослідник із Брістольського університету, стверджує, що ця система організації має фундаментальні вади.
Проблема виникає саме через нейтрино.
Ці частки славляться своєю «примарною» природою. Вони навряд чи взаємодіють із чимось, практично ігнорують гравітацію та слабку ядерну взаємодію, проникаючи крізь матерію так, ніби її там немає. Ми не знаємо їх точну масу, а механізм Хіггса, який зазвичай пояснює наявність маси в інших частинок, не дозволяє передбачити її для нейтрино.
Реальні проблеми починаються з питання ідентичності.
Стандартна модель описує три типи нейтрино: електронне, мюонне та тау-нейтрино. Кожен з них має більш важкий «старший брат» — електрон, мюон і тау-лептон відповідно.
І ось тут починається дивина. Електрон залишається електроном; він не перетворюється спонтанно на мюон. Фізичні закони цього не допускають. А ось нейтрино змінюють свій «аромат». Електронне нейтрино може випадково перетворитися на мюонне у процесі руху. Вони міняються місцями, наче діти у черзі на шкільному обіді.
«У нас немає жодних доказів того, що „старші брати” здатні змінюватися місцями по горизонталі. Але з якоїсь причини нейтрино… можуть.
Хобарт, аналізуючи поточну сітку моделі, вбачає логічну суперечність. Ми категоризуємо частки на основі маси та «аромату» — властивості, що відрізняє три типи нейтрино. Нейтрино порушують обидва ці припущення. Їхня маса туманна. Їхній аромат нестабільний.
Тому Хобарт пропонує філософську перебудову.
Перестаньте розглядати нейтрино як окремі сутності. Розглядайте їх, як ряди. Згадайте про них як про різні квантові стани єдиного базового об’єкта. Це не три різні цеглини. Це одна і та ж цегла, яка просто показує нам різні грані.
Це не змінює математики.
Це змінює картину світу.
«Це не змінює жодної фізики, – каже Хобарт. — Швидше за все, візьміть цю дивовижну теорію, яку людство створювало майже століття, і спробуйте зрозуміти, як інтерпретувати її з більш філософської точки зору?»
Він представив ці ідеї на конференції “Основи фізики”. Звучить академічно. Відчувається як щось потрібне.
Нойл Свансон з Університету Делавера погоджується. Він вважає, що наше поточне визначення частки є ідеалізацією. Тимчасовою зручністю.
«Поділяти порушення так, як це робить Стандартна модель, має сенс. Але якщо розглядати їх як фундаментальні елементи Природи, то це, ймовірно, помилка».
Свансон підозрює, що на фундаментальному рівні реальність більше нагадує поле. Частинки – це лише бриж у цьому полі. Так, їх можна категоризувати, але не як окремі незалежні об’єкти.
Фізика та філософія зазвичай живуть у різних будинках. Вони рідко відвідують одне одного.
Можливо, настав час постукати у двері.
Якщо інтерпретувати дивні частки інакше, можливо, варто шукати відповіді в нових місцях. Ми поки не знаємо, чи є нейтрино справді трьома різними речами чи однією. Експерименти продовжуються.
Модель чекає.
