Переводы и упражнения / 19A

The Smallest of Objects can be perceived only

With the Largest of Instruments

The large investment now being made in instruments for high-energy-physics research can be justified only because the preceding generations of accelerators (1) have already proved their worth. Fifty years ago only two kinds of apparently indivisible particles were recognized: the electron and the proton. The remaining constituent of the atom, the neutron, was discovered in 1932. (2) In subsequent years, through experiments with cosmic rays and with early accelerators, several additional particles were identified. One of the first was the positron, the antiparticle of the electron. Others were the neutrino, a particle without mass or electric charge, and the muon and the pion, which have masses intermediate between those of the electron and the proton.

In the 1950's, when more powerful accelerators began operating, there was an unexpected and (3) in some respects alarming proliferation in the number of known particles. Within a few years the list extended to more than 100, most of them classified as hadrons, or nuclear particles. Among the hadrons were several with the new property of matter called strangeness. Later, it was necessary to add another class of hadrons, bearing another whimsically (прихотливо) named property, charm. (4) The pace of discovery continued to increase. Particles that apparently signal the existence of two more classes have been observed. These newest classes, which have only begun to be catalogued, (5) are distinguished by properties called truth and beauty or top and bottom.

For a time it seemed that all of these particles might have to be accorded equal status as elementary objects. That possibility was deeply troubling, as it was difficult to reconcile with the conviction that the laws of nature should be reasonably simple. It was subsequently discovered, however, that all the hadrons could be arranged in logical patterns, some of which have a lovely snowflake form. Moreover, the existence of such patterns could be understood if it was assumed that the hadrons are not elementary but are made up of the more fundamental entities that have been given the name quarks.

In the view that now prevails among physicists there are just two kinds of elementary particles: leptons and quarks. Among the leptons the most familiar particle is the electron. Also included in that class are the muon and two kinds of neutrino, one associated with the electron and one with muon. A few years ago a new lepton was discovered and given the designation tau. Presumably the tau also has an associated neutrino, so that there should be six leptons altogether.

There also appear to be six kinds of quarks, labeled up, down, strange, charmed, lop and bottom. (As yet there is no experimental evidence for the top quark, but because all the other quarks and leptons come in pairs it is assumed that the bottom quark also has a partner.) No one has observed a quark in isolation, but there are substantial reasons for believing in their existence. Every known hadron (and there are now a few hundred) can be explained as a combination of quarks or of quarks and antiquarks, (6) formed by explicit rules.

1) Доказали свою ценность;

2) в последующие годы;

3) в некоторых отношениях;

4) темп открытий;

5) различаются по существу;

6) образованных по явным правилам

Самые маленькие объекты можно постичь

только с помощью самых больших приборов

Большие вложения, которые в настоящее время направляются в приборы для исследования по физике высоких энергий, могут быть оправданы только потому, что предыдущие поколения ускорителей уже доказали свою ценность. Пятьдесят лет назад только два вида очевидно неделимых частиц были признаны: электрон и протон. В 1932 г. был открыт оставшийся компонент атома, нейтрон. В последующие годы, посредством экспериментов с космическими лучами и при помощи первых ускорителей, были идентифицированы несколько дополнительных частиц. Одним из первых был позитрон, античастица электрона. Другими были нейтрино, частица без массы или электрического заряда, и мюон с пионом, которые имеют промежуточные массы между массами электрона и протона.

В 1950-ых, когда начали работать более мощные ускорители, произошёл неожиданный и в некоторых отношениях тревожный рост количества известных частиц. В течение нескольких лет список расширился до более чем сотни, большинство из них классифицировались как адроны, или ядерные частицы. Среди адронов были несколько с новым свойством материи, названным странностью. Позже понадобилось добавить другой класс адронов, присвоив другое прихотливо названное свойство, очарование. Темп открытий продолжал увеличиваться. Наблюдались частицы, которые несомненно сигнализировали о существовании ещё двух классов. Эти новейшие классы, которые только начали регистрироваться, различаются по свойствам, названным истиной и красотой или вершиной и основанием.

Какое-то время казалось, что всем этим частицам, возможно, придётся предоставить одинаковый статус элементарных объектов. Эта возможность была крайне неприятной, поскольку было трудно примириться с убеждением, что законы природы должны быть достаточно простыми. Впоследствии, однако, было открыто, что все адроны могли бы быть расположены в логических узорах, некоторые из которых имеют прекрасную форму снежинки. Кроме того, существование таких узоров могло быть понято, если бы предполагалось, что адроны не элементарны, но состоят из более фундаментальных единиц (сущностей), которым дали имя кварки.

В представлении, которое теперь преобладает среди физиков, есть только два вида элементарных частиц: лептоны и кварк. Среди лептонов наиболее известная частица – электрон. В этот класс также включены мюон и два вида нейтрино, один связанный с электроном и один с мюоном. Несколько лет назад новый лептон был открыт и получил обозначение τ. Предположительно, τ также имеет связанное нейтрино, для того чтобы было 6 лептонов в целом.

По-видимому, также существует 6 видов кварков, обозначаемых верхний, нижний, очарованный , вершина и основание. (Пока нет никаких экспериментальных доказательств для верхнего кварка, но т.к. все другие кварки и лептоны представляют собой пары, предполагается, что у нижнего кварка также есть партнёр.) Никто не наблюдал кварк в отдельности, но есть существенные причины верить в их существование. Каждый известный адрон (а их теперь несколько сотен) может быть объяснён как комбинация кварков или кварков и антикварков, образованных по явным правилам.

HomeWork

№1

1. All these elements are radioactive, their atoms being unstable and undergoing spontaneous disintegration [dis,int’igreiSn]. – Все эти элементы радиоактивны, причём их атомы неустойчивы и подвержены внезапному расщеплению.

2. When compared on the basis of the energy absorbed, all types of high energy radiation produce approximately similar effects on materials. – После сравнения на основе поглощённой энергии, все виды высокоэнергетического излучения производят примерно одинаковые воздействия на материалы.

3. The conductivity depends on the number of ions present, the substance being more ionized in dilute solution. – Проводимость зависит от числа присутствующих ионов, поэтому вещество ионизуется сильнее в разбавленном растворе.

4. In radio receivers we usually amplify an input signal by a number of amplifier stages using pentode valves [vxlvz]. – В радиоприёмниках мы обычно усиливаем входной сигнал несколькими усилительными каскадами, используя пентодные лампы.

5. The pressure being reduced within the tube, certain remarkable phenomena occur. – Когда давление внутри лампы снижается, происходят какие-то примечательные явления.

6. Having applied a positive pulse of voltage to the control electrode, we made the valve conducting. – Приложив положительный импульс напряжения к контрольному электроду, мы сделали лампу проводящей.

7. With the electrons being removed rapidly by the field, a space charge is left surrounding the anode. – Когда электроны быстро уносятся полем, остаётся пространственный заряд вокруг анода.

№2

1. Используя ЭВМ для своих вычислений, они сэкономили (to save) много времени. – Using a computer for calculations, they saved a lot of time.

2. Получив необходимую энергию, электроны ионизируют атомы. – Having received necessary energy, electrons ionize atoms.

3. Когда быстрая частица проникает сквозь слюдяное (mica) окошко, происходит ионизация. – A fast particle penetrating through the mica window, the ionization occurs.

4. Двигаясь к аноду, электроны могут сталкиваться с атомами или молекулами газа. – Moving to the anode, electrons can collide with gas atoms or molecules.

5. Когда он возбуждён, атом испускает квант излучения. – Being excited, the atom emits a radiation quantum.

6. После того как информация обработана, выходное устройство передаёт окончательный результат. – The information having been processed, the output device transmits the ultimate result.