Диктор: И кроме того, теория доктора Фейнмана объяснила многое другое; квантовая электродинамика обеспечивает понимание сил, которые удерживают вместе материю. Она дополнительно объясняет свойства бесконечно малых, коротко живущих частиц, из которых состоит все во Вселенной. Когда физики пробиваются все глубже и глубже в структуру природы, они обнаруживают — то, что сначала казалось очень простым, оказывается сложным, а сложное может оказаться простым. Их средства — это высокоэнергичные сталкивающиеся атомные частицы, которые могут разбивать частицы на все более мелкие фрагменты.
Фейнман: Когда мы собираемся начать исследование, мы вглядываемся в материю и видим много различных явлений — ветер и волны, луну и многое другое. И мы пытаемся их упорядочить. Похоже ли движение ветра на движение волн? Постепенно мы понимаем, что многие явления схожи. Нет такого большого разнообразия, как мы думали. Мы получаем все явления и все принципы, лежащие в их основе. Кажется, один из самых полезных принципов — это мысль, что одни вещи делаются из других вещей. Мы обнаружили, например, что вся материя состоит из атомов, и тогда поведение любого большого куска материи обусловлено свойствами атомов. Сначала атомы предполагались простыми, но потом выяснилось, что для того, чтобы объяснить все разнообразие явлений и свойств материи, атомы должны быть более сложными, и что всего их 92. На самом деле их гораздо больше, так как у них разные атомные веса. Следующая проблема — понять разнообразие свойств атомов. Если предположить, что сами атомы состоят из составляющих — из ядра, вокруг которого движутся электроны, — и что все различие атомов состоит в разном количестве электронов, получается очень красивая унифицированная система, которая работает.
Все различные атомы устроены одинаково, но обладают разным числом электронов. Однако ядра отличаются друг от друга. Итак, мы начинаем изучать ядра. Их найдено огромное разнообразие с тех пор, как начались эксперименты по столкновению ядер — опыты Резерфорда и многие другие. Во-первых, начиная с 1914 года, когда ядра были открыты, оказалось, что их природа очень сложна. Это можно понять, если представить, что ядра тоже состоят из составляющих — протонов и нейтронов. Они взаимодействуют с некоторой силой, которая удерживает их вместе. Чтобы понять ядра, нужно немного лучше познакомиться с силами. Кстати, в случае атомов тоже существуют силы; это электрические силы, которые мы уже поняли. Но кроме электронов, существуют также электрические силы, которые можно представить световыми фотонами. Свет и электрическая сила объединяются в одной частице — фотоне. Электроны и фотоны существуют вне ядерного мира, то есть вне ядра. Теория поведения электронов — это квантовая электродинамика, за разработку этой теории я, собственно, и получил Нобелевскую премию.
