В океане энергии

Такого нарушения не усматривается, если вспомнить, что энергия подчиняется соотношению неопределенностей. В одной из формулировок соотношения неопределенностей утверждается, что произведение неопределенности величины энергии и неопределенности в величине времени не может быть меньше постоянной Планка. Ор& сюда следует, что если частицы — кванты сильного ваап> имодействия — живут очень недолго, иначе говоря, если произведение времени их жизни и их энергии примерно равно постоянной Планка, то они могут рождаться и исчезать, не нарушая закона сохранения энергии.

Из сказанного можно сделать еще один вывод. Если кванты сильного взаимодействия живут очень недолго, то, даже двигаясь со скоростями, близкими к скорости света, они могут перемещаться только на небольшие расстояния. Это значит, что сильное взаимодействие проявляется лишь на малых расстояниях. Подобный вывод блестяще подтверждается тем, что мы знаем о поведении нуклонов.

Примерно так рассуждал японский ученый Хидеки Юкава. В 1935 году он закончил расчеты, из которых следовало, что гипотетические частицы — кванты сильных взаимодействий — должны обладать массой (напомним, масса эквивалентна энергии), примерно в 200 рае большей массы электрона. Юкава назвал эти частицы мезонами, т. е. средними, имея в виду, что масса мезона находится где-то посередине между массой электрона и массой нуклона. Очень долго гипотеза Юкавы не получала экспериментального подтверждения и, следовательно, оставалась гипотезой. В 1947 году английский физик С. Ф. Пауэлл и его сотрудники обнаружили в космических лучах частицы массой, примерно в 270 раз большей массы электрона. Эти частицы назвали пи-мезонами, или, короче, пионами. Скоро выяснилось, что пионы представляют собой частицы, предсказанные Юкавой.

Согласно современным представлениям, атомное ядро состоит из нуклонов и пионов. Каждый раз, когда нуклон приближается к границе ядра, он испускает пион и меняет направление своего движения. Испущенный пион поглощается каким-либо другим нуклоном. Существует каждый пион в течение столь краткого промежутка времени, что рождение и исчезновение пионов не выводит баланс энергии за рамки, устанавливаемые соотношением неопределенностей.

Все сказанное служит прекрасным примером того, в какой степени понятия «движение» и «направление движения» не соответствуют реально происходящему с нуклоном. Каждый раз, когда мы произносим подобную фразу, мы делаем очередную попытку описать в привычных терминах то, что в этих терминах описано быть не может. Гораздо правильнее было бы сказать, что рождение и поглощение пиона, или обмен пионами, препятствует тому, чтобы нуклоны покидали некоторую облаеть пространства.