Переводы и упражнения / 13A

The world is made of subatomic particles

According to contemporary physicists, the world is made of several types of objects, (1) collectively referred to as subatomic particles. (These particles can also be thought of as manifestations of something yet more fundamental, known as quantum fields.) There may be as many as 10⁸⁹ identical copies of some of these particles in the present universe. The forms of matter familiar to us, both living and nonliving, on the earth and in the heavens, are all composed of various combinations of only three types of subatomic particles – protons, neutrons, and electrons. Dozens of other types of particles can be produced momentarily in the laboratory, however, and are thought to have existed in large numbers in the early universe.

All subatomic particles are defined by a few qualities that they may possess, such as mass, spin, and electric charge. Two particles are of the same type, if all of these qualities agree. Otherwise, they are considered to be different particles. Particles of the same type are, as far as we know, (2) truly (3) identical in these properties of mass, spin, and charge rather than just very similar. If all photons, the particles that make up light, were not identical, lasers would not operate.

The subatomic particles readily convert into one another when they collide. The kinetic energy of motion of light particles can be converted into the energy associated with mass ((5) rest energy) of heavy particles. In many cases, even isolated particles can convert spontaneously into others, if the latter are less massive. In all such transformations, only a few properties, such as the total electric charge, remain unchanged. The subatomic particles do not act like the changeless building blocks imagined by some Greek philosophers. In the last few years, physicists have realized that even those subatomic particles which exist have changed radically over the lifetime of the universe. It appears that evolution takes place on all levels of matter, not just on the more complex levels of living things. The driving force behind this evolution is the expansion of the universe, which by changing the environment in which particles are found, changes the particles themselves. Only twenty years ago, the idea that the properties of subatomic particles might depend on their environment (6) would have been considered heresy. Nevertheless, there is now considerable theoretical support for this conclusion.

Under the conditions in which physicists usually observe subatomic particles, their defining properties are not perceived to vary, giving these properties an illusion of stability. However, under the (7) immense temperatures and densities that prevailed in the early stages of the universe, the properties, such as mass, of some particles would have been very different from what they are now. This situation is related by nature to the variability of a liquid such as water. Under a fairly wide range of temperatures water remains liquid and its properties do not change much whatever the temperature within this range. But if the water is subjected to much lower temperatures, or is heated to above 100° Celsius, its properties change abruptly. The liquid becomes a solid (ice) or a gas (water vapor). This type of change, in which the properties of a substance change drastically as a result of a small variation in its environmental conditions, is called a "phase change" by physicists.

The presumed change in the properties of subatomic particles at very high temperatures is also considered to be a phase change; one that involves the properties of space, as well as of the particles in it. In other words, the particles do not react directly to a temperature change but to some alteration in space, the medium, in which they find themselves.

It is easy to boil or freeze water, but very difficult to duplicate in the lab the extreme conditions present at the birth of the universe. Yet physicists have become convinced of the theory that atomic particles, and space itself, went through momentous (4) phase changes during and after the Big Bang. The rapid cooling that followed that primordial explosion is thought to have generated several phase changes. After (8) an incredibly short time (perhaps a microsecond), the (9) subatomic stuff of the young universe became stabilized, combining into the particles that make up matter today.

1) Известные под общим названием;

2) действительно (истинно);

3) идентичные, а не просто схожие;

4) фазовые превращения;

5) энергия покоя;

6) рассматривалась бы как ересь;

7) огромные температуры;

8) невероятно короткий период;

9) субатомный материал;

Мир состоит из внутриатомных частиц

Согласно современным физикам, мир состоит из нескольких типов объектов, известных под общим названием субатомных частиц. (Эти частицы можно также рассматривать, как проявления чего-то ещё более фундаментального, известного под названием квантовых полей.) Существует, возможно, целых 10⁸⁹ одинаковых копий некоторых из этих частиц в существующей вселенной. Формы материи, знакомые нам, и живой и неживой, на земле и в небе, все составлены из различных комбинаций только трёх типов субатомных частиц – протонов, нейтронов и электронов. Десятки других типов частиц могут быть получены на мгновение в лаборатории; тем не менее, как полагают, они существовали в больших количествах в ранней Вселенной.

Все субатомные частицы определяются несколькими качествами, которыми они могут обладать, такими как масса, спин и электрический заряд. Две частицы принадлежат к одному и тому же типу, если все эти качества совпадают (согласуются, соответствуют). В противном случае полагают, что это различные частицы. Частицы одного и того же типа, насколько мы знаем, действительно идентичны по этим свойствам массы, спина и заряда, а не просто очень похожи. Если бы все фотоны, частицы, из которых состоит свет, не были бы одинаковыми, то лазеры не работали бы.

Субатомные частицы с лёгкостью (без труда) превращаются друг в друга при столкновении. Кинетическая энергия движения частиц света может быть преобразована в энергию, связанную с массой (энергия покоя) тяжёлых частиц. Во многих случаях даже изолированные частицы могут преобразовываться самопроизвольно в другие, если последние имеют мéньшую массу. Во всех таких преобразованиях только несколько свойств, таких как полный электрический заряд, остаются неизменными. Субатомные частицы не действуют как постоянные строительные блоки, представ­лявшиеся некоторым греческим философам. За последние несколько лет физики поняли, что даже те субатомные частицы, которые существуют, совершенно изменились за всё время жизни Вселенной. Кажется, что развитие имеет место на всех уровнях материи, а не только на более сложных уровнях живых организмов. Движущая сила позади этого развития – это расширение Вселенной, которое, изменяя окружающую среду, в которой обнаруживаются частицы, изменяет сами эти частицы. Всего 20 лет назад идея о том, что свойства субатомных частиц могли бы зависеть от их окружения, рассматривалась бы как ересь. Тем не менее, сейчас существует значительная теоретическая поддержка этого заключения.

В условиях, при которых физики обычно наблюдают субатомные частицы, их определяющие свойства, как полагают, не изменяются, придавая этим свойствам иллюзию устойчивости. Как бы то ни было, при огромных температурах и плотностях, которые преобладали на ранних стадиях вселенной, свойства вроде массы у некоторых частиц сильно отличались бы от тех, что сейчас. Эта ситуация связана по своему характеру (природе) с изменчивостью жидкости, такой как вода. При довольно широком диапазоне температур вода остается жидкостью, и ее свойства не изменяются заметно, какой бы ни была температур в пределах этого диапазона. Но если вода подвергнута намного более низким температурам, или нагрета выше ста ° Цельсия, то её свойства резко меняются. Жидкость становится твёрдым телом (лёд) или газом (водный пар). Этот тип изменения, в котором свойства вещества радикально изменяются в результате малого изменения условий его окружающей среды, физики называют "фазовым превращением".

Считается, что предполагаемое изменение в свойствах субатомных частиц при очень высоких температурах также является фазовым превращением, изменением, которое затрагивает (касается) свойства пространства, так же как и частиц в нём. Другими словами, частицы реагируют не непосредственно на изменение температуры, но на некоторое изменение в пространстве, среде, в которой они оказываются.

Легко вскипятить или заморозить воду, но очень трудно воспроизвести в лаборатории экстремальные условия, представленные при рождении Вселенной. Несмотря на это, физики стали уверенными в теории о том, что атомные частицы и само пространство прошли через важные фазовые превращения в течение и после Большого взрыва. Полагают, что стремительное охлаждение, последовавшее за первоначальным взрывом, породило (произвело) несколько фазовых превращений. После невероятно короткого промежутка времени (возможно, микросекунды), субатомный материал молодой Вселенной стал устойчивым, объединяясь в частицы, которые составляют вещество сегодня.

HomeWork

№1

The Properties of Space. – Свойства пространства.

How is it possible for space to change, if space is conceived of as nothing at all? Actually, physicists no longer think of space in that way. Einstein, in his general theory of relativity, following up on the work of the nineteenth-century mathematicians Bernhard Riemann and William Clifford, asserted that the properties of any region of space depend considerably on the presence and form of matter nearby. For example, the space near the sun is distorted in its geometrical properties; it "curves" because of the star's great mass. A triangle drawn by intersecting light rays near the sun would not obey the rules of Euclidean geometry; its angles would not add up to 180 degrees. It is this distortion of space and a related change in the way time passes that earlier physicists identified as the force of gravity, and which in Einstein's theory leads to the motion of the planets in orbits around the sun.

Как возможно пространству меняться, если воображать (представлять себе) его как ничто во всём? В действительности, физики больше не думают о пространстве таким образом. Эйнштейн в своей общей теории относительности, развивая (продолжая) работу математиков девятнадцатого века Бернарда Римана и Уильяма Клиффорда, утверждал, что свойства любой области пространства зависят в значительной степени от наличия и формы окружающей материи. Например, пространство около Солнца искажено в своих геометрических свойствах; оно "искривляется" из-за большой массы звезды. Треугольник, нарисованный пересекаю­щимися лучами света около Солнца, не подчинялся бы правилам Евклидовой геометрии; его углы не составили бы в сумме 180 градусов. Именно это искажение пространства и связанное с ним изменение в особенности хода времени более ранние физики связывали с силой тяжести, которое в теории Эйнштейна приводит к движению планет по орбитам вокруг Солнца.

№2

1. Стоит обсудить проблему субатомных частиц подробно. – It’s worth discussing the problem of subatomic particles in details.

2. Мы не можем не попытаться дать определение этим понятиям. – We can’t help trying to give a definition of these conceptions.

3. Не стоит повторять эти измерения без высокочувствительного прибора. – It’s no good repeating these measurements without a highly sensitive instrument (device).

4. Нельзя не признать ценность этих исследований. – One can’t help acknowledging the value (importance) of these investigations.

5. Не имеет смысла (не стоит) перечислять все достоинства этой работы. – It’s no good enumerating all the advantages of this job (operation).

6. Стоит учесть все недостатки этой работы. – It’s worth accounting of all disadvantages of this job (operation).