Umykające kwarki
Narażę się: fizyka cząstek elementarnych od pół wieku stoi w miejscu. Jak rock’n’roll
Niedawno obchodziliśmy 60. rocznicę dwóch zdarzeń. 1 lutego 1964 r. na szczycie listy Top 100 magazynu „Billboard” zagościł po raz pierwszy utwór „I Want to Hold Your Hand” The Beatles. Tego samego dnia w cenionym branżowym piśmie „Physics Letters” ukazała się dwustronicowa publikacja Murraya Gell-Manna „Schematyczny model budowy barionów i mezonów”. Nie była to ani pierwsza, ani tym bardziej ostatnia piosenka Beatlesów na szczycie list; podobnie – praca Gell-Manna stanowiła tylko kolejny kamień milowy na drodze do zrozumienia praw fizyki rządzących światem cząstek elementarnych.
Nie ma przypadku w tym, że złota era muzyki rozrywkowej pokrywa się z niezwykle płodnym okresem dla fizyki fundamentalnej. Były to czasy wspaniałej, trwającej kilkanaście lat wielkiej rewolucji społecznej, kiedy wszystko wydawało się możliwe, a przyszłość jawiła się w jasnych barwach.
Rock’n’roll
Pod koniec lat 50. XX w., kiedy słuchało się Elvisa Presleya, Jerry’ego Lee Lewisa czy Chucka Berry’ego, fizyka fundamentalna znajdowała się w paranoicznym stanie. Wiadomo już było, że świat składa się z atomów, atomy z jądra atomowego i krążących wokół niego elektronów, a jądra atomowe – z dwóch cząstek, protonów i neutronów. Ponieważ jądro atomu jest niezwykle małe, dodatnio naładowane protony bardzo mocno się odpychają, ale odpychanie to kompensowane jest przez jeszcze silniejsze wzajemne przyciąganie protonów i neutronów. Cząstki oddziałujące w taki sposób nazywamy dziś hadronami. Ku zaskoczeniu fizyków prowadzone w latach rock’n’rolla eksperymenty wykazały niezbicie, że hadrony nie są tylko dwa: jest ich całe multum. Wszystkie wyglądały na jak najbardziej elementarne, ale jak to możliwe, pytano, że fundamentalnych składników materii jest tak wiele?