Современная
теория элементарных частиц относится к классу
индуктивных. Её базой служат экспериментальные
данные, полученные с помощью ускорителей.
Индуктивные теории по своей природе
описательные и их приходится каждый раз
подправлять по мере поступления новых данных.
Примерно 40 лет назад в
Рочестерском университете были начаты
эксперименты по рассеянию поляризованных по
спину протонов на поляризованных мишенях,
состоящих из протонов. Впоследствии все это
направление в теории элементарных частиц
получило название спиновая физика.
Рис. 28. Экспериментальные данные по торсионному взаимодействию поляризованных нуклонов в зависимости от взаимной ориентации их спинов. Горизонтальные стрелки показывают направление и величину (толщина стрелки) торсионного взаимодействия. Вертикальная стрелка указывает направление орбитального момента рассеиваемой частицы.
Основной результат, полученный спиновой физикой состоит в том, что при взаимодействиях на малых расстояниях (порядка 10-12 см.) спин частиц начинает играть существенную роль. Было установлено, что торсионные (или спин-спиновые) взаимодействия определяют величину и характер сил, действующих между поляризованными частицами (см. рис. 28).
Рис. 29. Суперпотенциальная энергия, полученная из решения уравнений вакуума. Показана зависимость от ориентации спина мишени: а) - взаимодействие протонов и поляризованного ядра при re/rN = -2, rN/rs = 1,5; б) - то же, для нейтронов при re/rN = 0, rN/rs = 1,5. Угол q отсчитывается от спина ядра до радиуса-вектора, проведенного в точку наблюдения.
Характер
обнаруженных в эксперименте торсионных
взаимодействий нуклонов оказался настолько
сложным, что поправки, вносимые в теорию, сделали
теорию бессодержательной. Дело дошло до того, что
теоретикам недостает идей для того, чтобы
описать новые данные эксперимента. Этот
«ментальный кризис» теории усугубляется еще и
тем, что стоимость эксперимента в спиновой
физике растет по мере его усложнения и в
настоящее время приблизилась к стоимости
ускорителя, что привело к материальному кризису.
Следствием такого положения вещей явилось
замораживание финансирования строительства
новых ускорителей в некоторых странах.
Выход из сложившейся
критической ситуации может быть только один - в
построении дедуктивной теории элементарных
частиц. Именно эту возможность предоставляет нам
теория физического вакуума. Решения ее уравнений
приводят к потенциалу взаимодействия -
суперпотенциалу, который включает в себя:
rg -
гравитационный радиус,
re -
электромагнитный радиус,
rN -
ядерный радиус и
rs - спиновый
радиус,
отвечающие за гравитационные (rg),
электромагнитные (re), ядерные (rN)
и спин-торсионные (rs)
взаимодействия.
На рис. 29 приведены
качественные графики суперпотенциальной
энергии, полученные из решения уравнений
вакуума.
Из графика видна сильная
зависимость взаимодействия частиц от ориентации
спинов, что и наблюдается в экспериментах
спиновой физики. Конечно, окончательный ответ
будет дан тогда, когда будут проведены
тщательные исследования, основанные на решениях
вакуумных уравнений.