Страница 3 из 12
Большую стимулирующую роль сыграла в этом отношении общая теория относительности А. Эйнштейна (см. Тяготение). В этой теории и законы тяготения, и уравнения движения притягивающихся масс получаются как следствие общих законов, определяющих гравитационное поле. Общая теория относительности связывает гравитацию с геометрическими свойствами пространства-времени. В некоторых работах делались попытки более широкой «геометризации» теории, т. е. вводились такие гипотезы, касающиеся геометрии, которые позволили бы включить в рассмотрение и электромагнитные поля, а также учесть квантовые эффекты. Такой «геометрический» подход очень привлекателен, но пока в этом направлении существенно продвинуться не удалось.
Совершенно новый подход — его можно назвать модельным — ведёт своё начало от работ Л. де Бройля по нейтринной теории света. В этих работах предполагается, что фотоны — кванты света — представляют собой пары «слившихся» нейтрино (отсюда название — «теория слияния»). Нейтрино не имеет электрического заряда, его масса покоя равна нулю и спин равен 1/2 (в единицах постоянной Планка ). Сливаясь, два нейтрино могут образовать нейтральную частицу с нулевой массой и спином 1, т. е. с характеристиками фотона.
Нейтринная теория света, хотя и не свободная от недостатков, была первой в ряду моделей составных частиц. Среди них — модель Э. Ферми и Ян Чженьнина, рассматривающая p-мезон как связанное состояние нуклона и антинуклона, модель Сёити Саката (Япония), М. А. Маркова и Л. Б. Окуня, в которой все сильно взаимодействующие частицы строились из трёх фундаментальных частиц, и др.
Особенное распространение в последние годы получила модель кварков, предложенная впервые (1964) М. Гелл-Маном и Г. Цвейгом. Согласно этой модели, все сильно взаимодействующие частицы (мезоны, барионы, резонансные частицы) состоят из особых «субчастиц» с дробными электрическими зарядами — из кварков трёх типов, а также соответствующих античастиц (антикварков). Эта модель, оказавшаяся весьма плодотворной для систематики элементарных частиц (см. Элементарные частицы) и объяснившая ряд тонких эффектов, связанных с массами частиц, их магнитными моментами, и некоторые др. экспериментальные факты, резко снижает число претендентов на звание «истинно элементарных» частиц и, следовательно, в известной мере решает задачу единого описания материи. Однако теория ещё далека от необходимой ясности, равно как и эксперименту надлежит ответить на ряд кардинальных вопросов. Достаточно сказать, что кварки в свободном состоянии ещё не обнаружены и не исключено, что это невозможно в принципе. В этом случае кварковая модель потеряет свой смысл как составная модель.
Ещё до создания кварковой модели В. Гейзенберг (1957) начал развивать теорию, в которой за основу принимается универсальное единое поле, описываемое величинами, которые в математике называются спинорами; поэтому теория получила название единой нелинейной спинорной теории. В отличие от описанной выше теории слияния это фундаментальное, описывающее «материю в целом» поле не связывается непосредственно ни с какой реальной частицей. Второе существенное отличие основного уравнения теории Гейзенберга — нелинейность, отражающая взаимодействия фундаментального поля с самим собой. Математически это выражается в появлении в уравнении движения членов, пропорциональных не самой, описывающей поле величине, а отличной от единицы её степени. Как и в общей теории относительности, благодаря этой нелинейности уравнения движения реальных частиц должны получаться из основного уравнения. Из этого же уравнения должны вытекать значения масс, электрических зарядов, спинов и др. характеристик частиц.
Математическое исследование уравнения Гейзенберга представляет собой трудную задачу, которую пока удалось решить лишь в довольно грубом приближении. Более того, до сих пор ещё не доказана самосогласованность процедуры устранения бесконечностей в теории Гейзенберга. Вместе с тем количественные результаты, полученные в этой теории, кажутся обнадёживающими и общая программа нелинейной Е. т. п. продолжает считаться перспективной.
Таким образом, Е. т. п. ещё не построена. Однако неразрывная связь между всеми частицами, универсальная взаимная превращаемость частиц, всё более явственно проявляющиеся черты единства материи заставляют искать пути перехода от современной квантовой теории поля, ограничивающейся констатацией многообразия форм материи, к единой теории, которая призвана это многообразие объяснить.
Лит.: Нелинейная квантовая теория поля. Сб. статей. М., 1959 (Проблемы физики); Гейзенберг В., Введение в единую полевую теорию элементарных частиц, перевод с английского, М., 1968; Эйнштейн А., Собрник научных трудов, т. 1—2, М., 1965—66.
В. И. Григорьев.
Единая транспортная сеть СССР
Еди'ная тра'нспортная се'ть СССР, совокупность всех видов транспорта, обслуживающих сферу обращения, т. е. обеспечивающих доставку продукции из пунктов её производства в места потребления, а также осуществляющих перевозки пассажиров. Социально-экономическое единство транспортной сети СССР определяется общественной государственной собственностью на все основные виды транспорта, что позволяет развивать их по единому народно-хозяйственному плану. В состав Е. т. с. СССР входят: ж.-д., речной, морской, автомобильный, воздушный, трубопроводный транспорт (нефте- и продуктопроводы, газопроводы), а также высоковольтные линии электропередачи. B Е. т. с. включаются также подвижной состав и все устройства, необходимые для совершения перевозок. Поэтому правильнее говорить не о Е. т. с., как это принято, а о единой транспортной системе. В Е. т. с. каждому виду транспорта отводится та сфера, где применение его даёт наибольший эффект. На это направлена и транспортная политика социалистического государства. Вопрос о том, как наиболее эффективно перемещать энергоносители — перевозить ли универсальными видами транспорта твёрдое и жидкое топливо или перемещать по трубам жидкое и газообразное топливо, сжигать ли топливо на месте и передавать электроэнергию по проводам,— решается комплексно. Этим, в частности, объясняется включение в состав Е. т. с. не только трубопроводного транспорта, но и высоковольтных линий электропередачи.
В СССР создан мощный воздушный транспорт, развитый автомобильный и газопроводный транспорт, а в городах — троллейбусный транспорт и метрополитен. Во много раз возросла сеть магистральных нефте- и газопроводов и автомобильных дорог с твёрдыми покрытиями. Почти вдвое увеличилась и сеть ж. д. общего пользования. В результате более быстрого развития новых видов транспорта существенно меняется удельный вес отдельных видов транспорта в общем грузообороте и пассажирообороте СССР по сравнению с довоенным периодом (см. табл.).
Во внутреннем грузообороте решающую роль играет ж.-д. транспорт. Это объясняется физико-географическими, экономическими и историческими особенностями развития СССР. Однако в перспективе, по мере дальнейшего развития новых видов транспорта, удельный вес ж.-д. будет постепенно снижаться.
Важной задачей Е. т. с. СССР является дальнейшее улучшение координации работы отдельных видов транспорта: более рациональное распределение перевозок между ними, улучшение организации смешанных перевозок с участием нескольких видов транспорта на основе создания единых технологических процессов работы, в первую очередь в пунктах стыка разных видов транспорта.