это твой мир, сынок

[avva]

Стандартная Модель (СМ) физики элементатных частиц с высокой точностью описывает мир вокруг нас, и ее предсказания неоднократно подтверждались экспериментами. К сожалению, она несовместима с общей теорией относительности Эйнштейна, описывающей, как 'работает' гравитация и как устроено пространство-время вокруг нас. На уровне электронов и протонов гравитационная сила настолько мала, что можно ей пренебречь и все еще получать очень точные результаты. На уровне планет и звезд она уже достаточно сильна, чтобы удержать вас на поверхности Земли, и удержать Землю в орбите вокруг Солнца.

(сильна-сильна, да не очень. Вот известный пример для сравнения электромагнитной силы и гравитации: представьте яблоко, которое висит на дереве. С одной стороны яблоко присоединено к своему черенку, и это соединение скрепляется электромагнитной силой. С другой стороны яблоко тянет к себе вся планета - но оно не падает. Притяжения целой планеты недостаточно, чтобы побороть электромагнитную связь в тоненьком черенке).

Физики знают, что Стандартная Модель не может описывать всю физическую реальность - для соединения ее с гравитацией понадобится более фундаментальная теория. Многие считают, что ею будет теория струн, когда ее удастся как следует сформулировать; другие думают, что теория струн - тупиковая ветка, не оправдавшая себя.

Но кроме того, что она не описывает гравитацию, СМ не нравится многим еще и потому, что ее называют слишком сложной, недостаточно стройной, включающей в себя слишком много разных фундаментальных понятий, полей, параметров. И вот это мне кажется странным. Ведь суть СМ на самом деле может быть описана всего одной простой формулой, чего же тут сложного? Смотрите, вот она, эта формула - так устроен наш мир, если не считать гравитационного притяжения. Вот лагранжиан (технический термин, означающий 'такая штука') Стандартной Модели:



Как видите, ничего страшного. Формула взята из этой статьи (PDF).

Comments

[xaxam.livejournal.com]

Была чудесная карикатура а ля Жак Эйффель в книжке "Физики шутят": к Богу, сидящему на небесах, прибегает ангел и на ушко шепчет: "Эти, там, на Земле, открыли новую элементарную частицу". Всевышний отвечает: ничего страшного, добавим ещё один нелинейный член к лагранжиану Единой Теории Поля.

Результат налицо, как видим. Господь отдувался, как мог, поспевая за своими созданиями.

[amosk.livejournal.com]

Судя по формуле, в стандартной модели много плюсов, но и минусов не меньше :)

[rwalk.livejournal.com]

Что ж вы народ пугаете - если мне в рецензируемой статье попадается формула длиннее, чем 3 строчки, то я ее сразу отклоняю.

[winpooh.livejournal.com]

И ещё больше остаётся за скобками!

[neohron.livejournal.com]

даже не знаю, что и сказать

[winpooh.livejournal.com]

Разве что вспомнить определение единицы из книжки Пуанкаре :)

[certus.livejournal.com]

А в самой статье, из которой формула взята, описывается, как её евклидову версию, минимально объединённую с гравитацией, можно описать в терминах очень простенького функционала, похожего на гравитационный (формула (4.8) на стр. 35). Физикам, правда, этот подход не нравится, и на то есть свои причины. Но это уже совсем-совсем другая история :)

[certus.livejournal.com]

Статьи по математике, физике или другой науке?

[carla461.livejournal.com]

Какая прекрасная формула! Надеюсь скоро выйдет Rites of Love and Math 2 с этой формулов в главной роли :)

[slapsh.livejournal.com]

Надеюсь, с резолюцией "слишком мрачно"? :-)

[schasvirnus.livejournal.com]

Угрозами вы от нас ничего не добъетесь.

[ded_flint.livejournal.com]

Если не ошибаюсь, Поль Дирак говорил что "Эта формула настолько красива, что просто не может быть ошибочной".


P.S. Ну да, ну да, Ленин тоже много чего говорил :)

[rwalk.livejournal.com]

По математике

[rwalk.livejournal.com]

Примерно :)

[certus.livejournal.com]

По-моему, такой подход всё же слишком суров. Мне встречались очень хорошие статьи с многострочными формулами (4-5 строчек) по дифференциальной геометрии, циклическим когомологиям, уравнениям в частных производных, теории операторов — формулы там были многострочными по делу, разбивать их было бы, на мой взгляд, неправильно. Подозреваю, что, например, в аналитической теории чисел многие явные формулы на три строчки тоже не уместить (сужу по выслушанным докладам коллег об их результатах).

[guest-informant.livejournal.com]

пуанкаре или бурбаки?

[pphantom.livejournal.com]

В кандидатской диссертации (по небесной механике) одного моего знакомого была формула, занимавшая 31 страницу. :)

[juunitaki.livejournal.com]

Если гравитация такая слабая, то что же её так сложно побороть?

[xaxam.livejournal.com]

Формула настолько длинна, что имеет смысл проверить, удовлетворяют ли числа/буквы в ней закону Ципфа. Если нет, она обязана быть неверной по высшим соображениям.

[bortans.livejournal.com]

На самом деле все не так страшно :) Просто начинать нужно не с итогового лагранжиана для стандартной модели, а сначала с лагранжиана для электромагнитного поля, потом переходить к общему калибровочному полю (которое нелинейное, в отличие от линейного электромагнитного поля), потом добавлять массивные частицы и т.д. На каждый этап при обучении тратится несколько месяцев (не говоря уже о нескольких годах обучения другим разделам физики перед этим), а исторически на них были потрачены сотни тысяч человеко-лет. Поэтому, конечно, если смотреть только на окончательную формулу, то это как развязка длинного романа, которую не поймешь, если перед этим не прочитал весь роман и не разобрался в характерах и связях персонажей.

Если разобрать часы и попытаться понять часовой механизм, то он тоже будет казаться хаотичным нагромождением шестеренок и маятников (я уже не говорю, например, про структуру ДНК). Но это никому не кажется странным, а вот когда в физике сложные формулы, то почему-то многие считают, что здесь что-то нечисто.

Помню в конце 2-го курса я разбирал формулы из Гельфанда “Представления группы вращений и группы Лоренца”, так там были выражения раз в 5 длиннее, и ничего :) Окончательные формулы могут быть очень длинными и внешне малопонятными, но когда сам их выводишь и разбираешь откуда и что появляется, и из каких структурных блоков все это состоит, то все гораздо понятнее. Собственно, в этом и есть основное отличие тех, кто учил физику, от тех, кто просто смотрит на формулы и законы, и пытается в них разобраться. В процессе обучение сам проводишь эксперименты и сам выводишь все формулы. При этом заново перепроверяешь все то, что было сделано до тебя, и за формулами видишь не просто значки и десятки слагаемых, а те понятия и общие структуры, которые в них содержатся.

[rwalk.livejournal.com]

Да где ж такую модель найти, чтобы поместилось:)))

[salas.livejournal.com]

it only takes three commands to install Gentoo (http://bash.org/?464385)

[gianthare.livejournal.com]

Особенно удачно это было прочитать с телефона, где загрузки картинок по умолчанию отключена. Т.е. я все это прочитал, а потом сказал себе - ну давайте посмотрим на это лагранжиан

[bortans.livejournal.com]

Гравитация слаба только по сравнению с электромагнитной силой. А побороть ее сложно, поскольку в отличие от электромагнитного поля - в гравитационном поле все "заряды" (т.е. массы) имеют один знак, нет частиц с отрицательными массами.

Поэтому предметы нельзя сделать "гравитационно-нейтральными" (скомпенсировав в них количества положительных и отрицательных масс, как в наших телах компенсируются количества протонов и электронов), чтобы они друг к другу не притягивались.

[f137.livejournal.com]

Ну, в правильных переменных это все выглядит гораздо проще.

А при желании и ур. Максвелла можно на полстраницы растянуть.