Из чего состоит Вселенная? Какой неделимый далее элемент лежит в ее основе? Последние 60 лет ученые со всего света силятся установить, какие частицы материи следует считать фундаментальными, и описать те силы, которые определяют их поведение. Общими усилиями удалось создать стандартную модель элементарных частиц, из которых и состоит все вокруг нас. В 2012 году был открыт бозон Хиггса, и карта стала более точной, хотя на ней и наметились новые загадочные просторы. «Карта незримого» — путеводитель по стандартной модели и туманным землям физики объектов, недоступных человеческому глазу. Читатель, сжавшись до размеров субатомной частицы, последовательно открывает атомы, кварки, электроны и нейтрино, а также законы, которым те подчиняются. Это путешествие в мир странного и одновременно удивительного — безграничного космоса, черных дыр, темной материи, и дальше — к границам человеческого познания.
взаимодействие двух частиц в стандартной модели описывается обменом бозонов. Силы электромагнитного притяжения и отталкивания связаны с обменом фотонами (наша дорожная сеть). Сильные взаимодействия осуществляются путем обмена глюонами (наши железные дороги), а слабое взаимодействие происходит с помощью W– и Z-бозона (это авиалинии со своими иногда странно расположенными аэропортами).
Особенно неожиданно то, что W- и Z-бозоны, переносчики слабого взаимодействия, «видят» только одну из киральностей. Так, безмассовая частица со спином, направленным в сторону, противоположную направлению ее движения, будет ощущать влияние слабого взаимодействия, а безмассовая частица со спином, направленным в ту же сторону, что и ее движение, будет невидима для слабого взаимодействия. Для античастиц верно обратное: те, у которых спин направлен по ходу движения, будут чувствовать слабое взаимодействие, а те, у которых спин направлен против хода, не будут ощущать эту силу.
С воздуха такая же картина наблюдается и на острове Кварков. Испускание отрицательно заряженного W-бозона превратит нижний кварк в верхний, потому что они образуют дублет. Аналогично странный кварк превратится в очарованный, а прелестный – в истинный.