Фундаментальные физические взаимодействия

На основе теорий Великого объединения предсказаны по крайней мере две важных закономерности, которые могут и должны быть проверены экспериментально: нестабильность протона и существование магнитных монополей. Экспериментальное обнаружение распада протона и магнитных монополей могло бы стать веским доводом в пользу теорий Великого объединения. На проверку этих предсказаний направлены усилия экспериментаторов. Но пока еще твердо установленных экспериментальных данных на этот счет нет. Дело в том, что теории Великого объединения имеют дело с энергией частиц выше 1 0 n ГэВ, где n = 1 4 . Это очень высокая энергия. Трудно сказать, когда удастся получить частицы столь высоких энергий в ускорителях. Этим объясняется, в частности, трудность обнаружения Х и У- бозонов. И потому основной областью применения и проверки теорий Великого объединения является космология. Без этих теорий невозможно описать раннюю стадию эволюции Вселенной, когда температура первичной плазмы достигала 1 0 n К, где n = 2 7 . Именно в таких условиях могли рождаться и аннигилировать.

Заключение

Подведем некоторые итоги и попытаемся оценить перспективы развития физики в XXI в.

Итак, физика стоит на пороге создания единой теории материи, ее субстрата и структуры, т.е. всех известных нам элементарных частиц и фундаментальных взаимодействий. Высказывается мнение, возможно весьма оптимистическое, что уже в первой половине XXI в. эта величайшая задача будет в принципе разрешена. В таком случае можно будет говорить о конце физической науки. Это не значит, что вообще закончится познание материальной организации мира. Речь идет о другом: основные задачи физики будут переориентированы с фундаментальных на прикладные проблемы, на конкретные вопросы, касающиеся разных уровней структурной организации материи, на выяснение того, как основания материи проявляют себя в ее множественных структурных формообразованиях.

Для оценки будущего развития физики важно еще одно обстоятельство. Начиная с конца XX в. в решении программ Великою объединения и супергравитации физика вышла на такой уровен развития, когда теория значительно опережает возможности эксперимента. А такие возможности в конечном счете определяются уровнем развития производительных сил современной цивилизации. И хотя современная физическая теория намного опередила возможности физического эксперимента, тем не менее без его развития и постоянного совершенствования физика невозможна. (Поэтому в современной физике все большую роль играет не прямое, а косвенное экспериментирование, т.е. экспериментирование не с исходным объектом теории, а с объектами, которые порождаются процессами, происходящими в таком исходном объекте, его взаимодействиями с другими объектами и т.д.). Так или иначе, но в решении задачи создания единой теории материи многое по-прежнему будет зависеть от возможностей эксперимента в области физики высоких энергий, элементарных частиц.

Нынешние ускорители обеспечивают энергию взаимодействия элементарных частиц около 200 ГэВ. Создаются ускорители, повышающие эту энергию на 2—3 порядка. Но технические возможности здесь не беспредельны. Повышение энергии требует создания сильных магнитных полей. А этому есть свой предел, ведь очень сильные магнитные поля будут разрушать атомы любого вещества; это значит, что в таком поле ускоритель сам себя будет разрушать! Сейчас обсуждаются проекты создания ускорителей, использующих нанотехнологии, которые позволяют быстро регенерировать разрушенные сильным магнитным полем ячейки материала. Выполнение такой программы, если это вообще реально — дело очень далекого будущего.

Правда, остается возможность изучать космические лучи (потоки нейтрино, гравитоны и др.) с высокой энергией. Много необычного и неожиданного несет для физики та область, где Микромир оказывается связанным с Мегамиром, ультрамалое с ультрабольшим, элементарная частица со Вселенной в целом, физика с астрономией.

Однако не исключены и другие варианты развития физики  XXI в. Наука всегда должна быть готова к революционным поворотам. И потому, например, открытие новых фундаментальных взаимодействий, субкварковых частиц, неизвестных видов материи и энергии, неподтверждение теории струн и др. может потребовать кардинального пересмотра современной физики, поставить на повестку дня вопрос о создании принципиально «новой физики».

Список использованных источников

Найдыш В.М Концепция современного естествознания: учебник- 3-е изд.:перераб. И доп.- М.:Альфа-М: ИНФА-М,2011.-704 с.:ил.