Введение в теорию S-матрицы

Физики продолжают шутить

...рассматриваемую главным образом с точки зрения приложений к описанию жизни физиков и прежде всего учитывающую характерные для таких систем статистические закономерности.

К пятидесятилетию Нильса Бора сотрудники Института теоретической физики в Копенгагене (в котором, как правило, работает много физиков, съехавшихся со всех концов света) выпустили рукописный сборник под названием "The Journal of Jocular Physics" ("Журнал Шутливой Физики").

"Журнал Шутливой Физики", по-видимому, нашел своих читателей и понравился, так как в дальнейшем в Копенгагене было выпущено еще несколько номеров. К шестидесятилетию и семидесятилетию Нильса Бора были выпущены второй и третий тома. Аналогичный журнал был выпущен к пятидесятилетию Р.Пайерлса. Назван он "The Journal of Unclear Physics", то есть "Журнал Нечистой Физики". Здесь мы печатаем материал из одного из этих юбилейных сборников.

Хорошо известно, что за последние годы S-матричная теория добилась существенных успехов в описании процессов рассеяния и взаимного превращения элементарных частиц. Это вдохновило нас на попытку применить ее (быть может, не совсем строго) к изучению процессов, происходящих с физиками в течение всей их жизни. Особое внимание мы будем уделять системам, к которым можно применять статистику, то есть системам, состоящим из большого числа объектов (в нашем случае физиков).

Рассматриваемая нами система в момент времени t=-"бесконечность" представляет собой падающий поток физиков, которых можно считать почти свободными. Согласно двум решениям уравнений движения, этот поток можно разбить на две части: запаздывающие физики и опережающие физики (последние в основном из Принстона; отличаются они тем, что никогда не занимаются изучением истории рассматриваемого вопроса).

В течение всей своей жизни физики вступают во взаимодействие с различными системами. Сила этого взаимодействия зависит как от искусства и напористости каждого отдельного физика, так и от того, каковы эти системы - консервативны или либеральны. К моменту времени t="бесконечность" поток физиков распадается на различные продукты реакции, полное число которых можно было бы в принципе получить из известных формул для S-матрицы, если бы ее вид был в настоящее время известен. Продукты можно распределить по так называемым каналам реакции, из которых мы назовем здесь лишь некоторые: а) рассеянный физик; б) профессор; в) математик; г) инженер-реакторостроитель; д) бюрократ.

Из самых общих свойств S-матрицы, и особенно из ее релятивистской инвариантности, можно заключить, что полная энергия, включая массу покоя, является интегралом движения физика по жизни. Поскольку известно, что с возрастом масса покоя возрастает, немедленно делаем вывод, что остальная энергия с течением времени падает.

Для получения более точных результатов необходимо учесть взаимодействие физиков друг с другом. Для этой цели рассмотрим область конфигурационного пространства, так называемый "институт", где взаимодействие максимально. Эта область, в дальнейшем ради краткости именуемая КОВФ (конфигурационная область взаимодействия физиков), отделена от внешнего мира некоторым потенциальным барьером. Возможные состояния физиков в такой потенциальной яме можно задать четырьмя квантовыми числами, из которых первые три имеют общеизвестный смысл. Четвертое же квантовое число, соответствующее двум возможным для физика состояниям сна и бодрствования, классического аналога не имеет, поскольку, согласно квантово-механическому принципу дополнительности, ни одно из этих состояний без примеси другого наблюдено быть не может. Возможные значения этого квантового числа мы в дальнейшем будем обозначать символами "+" и "-" соответственно.

Совершенно ясно, что силы, обычно действующие на физиков, столь велики, что вести какие-либо расчеты по теории возмущений вряд ли представляется целесообразным. Поэтому для получения результатов мы должны обратиться к упрощенным моделям. Однако рассмотрение последних вывело бы нас далеко за рамки настоящей статьи. Результаты этих исследований на моделях мы постараемся изложить в последующих работах. Кроме того, эти же результаты войдут в подготавливаемый нами карманный физический справочник в пяти томах.

Ю.Конобеев, В.Павлинчук, Н.Работнов, В.Турчин, Издательство "Мир", 1968