Как были открыты кварки? Что означают различия в свойставах материи и антиматерии? Как получили свое название прелестные и очарованные частицы? Рассказывает член-корреспондент РАН, лауреат международной премии Макса Планка и А. П. Карпинского, физик Михаил Данилов.

В 50-е и 60-е годы были открыты десятки элементарных частиц, и, естественно, возникли сомнения в их элементарности. В 1964-м году Гелл-Манн и Цвейг предположили, что элементарные частицы, а точнее адроны (так Лев Борисович Окунь, который работает в ИТЭФ, предложил называть частицы, участвующие в сильном или ядерном взаимодействии) состоят из кварков: либо из кварка и антикварка, либо из трех кварков. И все опять стало просто: всего два кварка — u и d — и соответствующие антикварки нужны для того, что бы описать всё, что мы видим вокруг нас.

Возможным ответом на то, зачем нужны три поколения кварков и лептонов, являлась гипотеза японских физиков Кобаяши и Маскава, что различие свойств материи и антиматерии может быть описано в рамках модели, где есть три поколения. А это различие необходимо для нашего существования. Как показал в 1967 году академик Сахаров, если бы его не было, то вся материя и антиматерия проаннигилировали бы на ранних стадиях развития Вселенной, не оставив вещества, из которого строятся звёзды, планеты и мы с вами. Поэтому обнаружение такого различия и выяснение его механизма очень интересно для объяснения нашего существования. Оказалось, что Кобаяши и Маскава правы — основной механизм различия свойств материи и антиматерии связан именно с наличием трех поколений кварков и лептонов. Это выяснилось в экспериментах на В-фабриках при активном участии физиков из Института ядерной физики в Новосибирске и Института теоретической и экспериментальной физики в Москве.

К сожалению, за последнее время выяснилось, что упомянутого механизма различия свойств материи и антиматерии недостаточно для того, чтобы объяснить избыток материи во Вселенной, и поэтому мы активно ищем другие механизмы нарушения симметрии между материей и антиматерией. Сейчас существует стройная теория, которая описывает практически все явления в физике элементарных частиц — так называемая Стандартная Модель, хотя моделью её называют очень несправедливо. Это, пожалуй, самая совершенная теория, которую создавали люди. Однако, и в этой теории много неясного.