sly2m | 8 минут о происхождении всего от Нила Тайсона

Или, для тех, кто предпочитает английский оригинал.

Видео было опубликовано на космическом инсайте dirty.ru, там в комментариях возник сопутствующий вопрос:

Кто–то может мне–нефизику простым понятным языком объяснить, что означает разделение взаимодействий и, соответственно, состояние, когда взаимодействия объединены? А то слова все понятные, но... :)
Написал Reaper507 сегодня в 04.24

Я ответил так:

Reaper507: Смотри. В мире сейчас физики насчитывают 4 взаимодействия. Т.е. все, абсолютно все, что ты видишь вокруг, функционирует благодаря тому, что в мире существуют 4 силы. И силы эти огонь, вода, возд...

...эээ. Стоп, это я не туда завернул, давай еще раз, с начала.

Все богатство явлений окружающего мира современные физики умудрились объяснить проявлением четырех фундаментальных взаимодействий. Гравитационное, электромагнитное, сильное и слабое. То есть по современным научным представлениям в мире существует только энергия (часть которой сконцентрирована в материи, данной нам в ощущениях) и пустота (вакуум, пространство–время, космос). Все, больше в мире ничего нет. И эта энергия взаимодействует друг с другом (по сути, сама с собой) четырьмя разными способами, перечисленными выше.

Взаимодействия очень разные и проявляют себя очень по разному. Например гравитация только притягивает все друг к другу, а электромагнитное может как притягивать, так и отталкивать, в зависимости от знака заряда. Сильное взаимодействие вообще только в ядрах атомов живет, нам оно в непосредственных ощущениях не дано, однако не будь его, мы не могли бы атомные бомбы взрывать, так что оно есть — в этом никто не сомневается. Слабое взаимодействие — вообще отдельный разговор. Оно тоже в атомах живет, но настолько странное, что с него вся эта странность и началась.

Электромагнитное взаимодействие мы все знаем и любим, 99.99% окружающих нас явлений на человеческих масштабах есть проявление данного взаимодействия. Листья на деревьях зеленые, волны шуршат, набегая на берег, кот мягкий и пушистый, лимоны кислые, роза пахнет розой — все это непосредственное проявление электромагнитноего взаимодействия, которое мы, человеки, воспринимаем органами чувств как мягкость, кислость и шуршавость.

Слабое взаимодействие абсолютно на все это не похоже, слабое взаимодействие это когда атомы обмениваются своими бозонами, нам в ощущениях оно никак не доступно.

Но ученые доказали, что слабое и электромагнитное взаимодействие суть одно и то же. Просто разное проявление одной и той же силы, которую, не долго подумав, назвали электрослабой. Точно так же, как раньше ученые установили, что электричество и магнетизм, по сути, одно и то же, разные проявления одной и той же силы — электромагнитной.

Электромагнитное и слабое взаимодействие проявляет себя так по разному, потому что мы ощущаем (электромагнитное ощущаем, слабое лишь на всяких ускорителях наблюдаем) их на очень низком уровне интенсивности.

Это как (внимание! далее идет аналогия, не совсем прямая и образная) вода. Когда у нее высокая температура — вода это пар. Просто бесформенное облако пара, в котором молекулы беспорядочно носятся туда–сюда. Но если понизить температуру, вода начинает проявлять себя многообразием форм и свойств, вода может быть и быстрой рекой, и спокойным озером, а если еще температуру понизить, получится лед, который и сосулька и айсберг и комета. То есть при наших человеческих температурах мы воду воспринимаем по разному, а если ее довести до нечеловеческих температур, она будет просто одинаковым со всех сторон паром.

Еще раз напомню, что это была лишь аналогия, естественно!

У электромагнитного и слабого взаимодействия похожая ситуация. Если поднять интенсивность этого взаимодействия (например повысив температуру до миллионов градусов), не будет никакой разницы, электромагнитное у нас взаимодействие или слабое, ибо, как я уже сказал, это одно и то же, просто при наших температурах и условиях проявляющее себя по разному.

Это все доказанный факт, за открытие (в смысле обнаружение, что это одно и то же) электрослабого взаимодействия в 1979 году уже выдана Нобелевская премия.

Дальше ученые стали кумекать, а если мы дальше продолжим повышать температуру? Если у нас будут не миллионы, а миллиарды градусов, может быть окажется, что и сильное взаимодействие тоже никакая не отдельная сила, а лишь часть более общей электросильнослабой?

Так оно и есть. Точнее, если прям совсем честно говорить, единство электрослабого и сильного взаимодействия еще полностью не доказано (Нобелевских премий пока не выделено), но в этом единстве ученые почти не сомневаются, только нужно чуточку математику допилить, чтобы по формулам все точно сходилось воедино. Плюс температуры (т.е. по сути энергии) на которых эти три силы начинают проявлять себя как одна, нами пока плохо достижимы, так что и математика фейлит, и непосредственные опыты сегодня поставить затруднительно. Но работа идет, точное доказательство единства трех сил — дело ближайшего будущего.

Если продолжить мечтать дальше, можно предположить, что и гравитационное взаимодействие тоже не само по себе, а часть общей единой силы. Температуры (напоминаю — энергии!) на которых будет происходить объединение всех четырех сил в единую суперсилу должны быть заоблачными, как раз какие были через несколько милли–милли–миллисекунд после Большого Взрыва. А потом Вселенная стала остывать, и единая суперсила разделилась на гравитационную и электросильнослабую, потом, по мере остывания последняя разделилась на сильную и электрослабую, а ближе к нашим дням последние тоже разделились, и сил стало 4.

Однако, еще раз обращу внимание! Все, что написано в предыдущем абзаце — вольные догадки и допущения, как оно вроде бы, должно бы быть. Объединение четырех сил в суперсилу вообще пока никак не доказано, намеки есть, и все вроде бы указывает в эту сторону (ну, чисто логически), однако это пока не наука, а лишь предположения, ничего четко математически сформулированного и доказанного в этой области все еще нет.