Многим, наверное, знакомы стихи В. Брюсова:

"Быть может, эти электроны —
Миры, где пять материков,
Искусство, знанья, войны, троны
И память сорока́ веков!"

Зато немногие, верно, знают, какими событиями научного мира были навеяны эти стихи. Довольно часто полагают, что Брюсову, как и многим другим большим талантам, был свойственен пророческий дар — он умел предвидеть дальнейший ход событий.

Рискну, быть может, навлечь на себя гнев некоторых любителей поэзии, почитателей таланта Валерия Яковлевича Брюсова, но всё-таки скажу: поэт шёл вслед за учеными, но не впереди их.

Стихотворение "Мир электрона" датировано 1922 годом. Но еще в 1913 году знаменитый датский физик Нильс Бор предложил первую количест­венную теорию атома. Согласно ей, вокруг массивного ядра легкие электроны вращаются примерно так же, как планеты ходят по своим орбитам вокруг звезды. Кое-кто воспринял эту аналогию чересчур буквально, и в печати начала века появились научно-фантасти­ческие публикации, авторы которых поро́ю вполне серьезно полагали, что электроны-планеты населены чрезвычайно малыми живыми существами. И на каком-то этапе развития своей науки они обнаруживают, что их атомы тоже являются малыми планетными системами…

С высоты наших сегодняшних познаний можно было бы и усмехнуться, читая о тех теориях э́такого "матрё́шечного" мира: из большой Вселенной раз за разом вынимаются вселенные поменьше… Но в свете некоторых научных представлений последнего времени эта усмешка получается несколько кривова́той. Чтобы понять, в чём тут дело, давайте начнем с са́мого начала.

Во всяком случае, на сегодняшний день физики полагают, что "первокирпи́чиками" Вселенной могут оказаться кварки — гипоте­тические частицы, которые пока никому не удалось "засечь" в эксперименте. Так что никто пока не знает достоверно, существуют ли кварки на самом деле. Ну а если они в действи­тельности обнаружатся, можете не сомневаться, физики попробуют разделить и их…

Есть ли в конце концов конец этой цепочке деления? Многих эта игра в матрёшки заводит в тупик. В самом деле, если конца делению нет, значит, мир непознаваем. С таким выводом не может согласиться ни один уважающий себя материалист. Если же "первокирпичики" действи­тельно существуют, значит, дойдя до последней матрешки, мы исчерпаем все свойства мира? Но ведь процесс познания, согласно той же материалис­тической философии, бесконечен…

Тупик? Ничего подобного. Этот тупик нам видится только потому, что мы подходим к проблеме с точки зрения нашего обыденного мира. А чтобы познать мир элементарных частиц, чтобы познать, что же происходит там, внутри атома, приходится овладевать совсем другой логикой.

Так, скажем, здравый смысл и опыт дают нам все основания полагать: если мы разре́жем яблоко пополам, то каждая половина будет в два раза меньше целого. Сложив вместе обе половинки, мы снова. будем видеть перед собой практически целое яблоко. И уж, конечно, не может такого быть, чтобы половинка весила больше, чем целое яблоко.

А вот в мире микрочастиц подобные феномены в порядке вещей. Разнимая "матрёшки"', на каком-то этапе физики вдруг обнаружили, что закон сохранения массы больше не соблюдается. Масса целой частицы сплошь и рядом оказывается меньше суммы масс тех частиц, что получаются из неё в результате реакции деления. Почему? Каким образом?

Физиков выручил опять-таки Эйнштейн. Он доказал, что масса и энергия эквивалентны. И недостача массы может быть восполнена выделением соответствующего количества энергии. Кстати, именно это положение лежит в основе термоядерной реакции, на которую ещё недавно возлагали столь большие надежды энергетики всего мира. Ныне, правда, эти надежды несколько поблекли — задачка оказалась много труднее, чем предпо­лагалось поначалу. Но если осуществить управляемый термоядерный синтез всё-таки удастся (особенно, если с помощью "холодного термоя́да", весьма простого в осуществлении), то проблемы человечества с получением энергии будут исчерпаны.

И это, кстати, не единственно принципиально возможный способ черпать энергию из микромира. Например, протон, как полагают, состоит из трех кварков. Так вот, масса одного кварка во много раз превышает массу одного протона. Естественно, масса трёх кварков ещё больше… И все эти 95 процентов "излишней" массы опять-таки переходят в энергию. Несложные подсчеты показывают, что "утилизация" одного грамма кварков позволила бы получить количество энергии, эквивалентное той, что получается ныне при сжига́нии 2500 т нефти!

Но мы несколько отвлеклись. Главная тема нашего разговора ведь всё-таки о размерности миров. Ну так вот… "Может ли слон залезть в кастрюлю? — рассуждает по этому поводу доктор химических наук Ю.Г. Чирков. — Странный, казалось бы, вопрос. Но разве не столь же странно положение "толстых" кварков, втиснутых в чреве "худенького" протона? А ведь это в мире микрочастиц совсем не исключение… Но если слон может влезть в кастрюлю, значит, сама кастрюля уж никак не может влезть в слона? Не будем спеши́ть с выводами. Элементарным частицам эта задачка — семечки. Вот, например, свободный нейтрон. В среднем через 17 мин он распадается на протон, электрон и антинейтрино.

Значит, протон входит составной частью в нейтрон. Но, с другой стороны, при столкновении двух протонов появляется несколько элементарных частиц, и среди них… нейтроны. Значит, нейтрон входит составной частью в протон… Позвольте, но кто же в кого входит, кто больше, кто меньше? А все одинаковы. Каждая элементарная частица как бы состоит из остальных, несмотря на то, что размеры и массы этих остальных во много раз больше размеров и массы само́й частицы…

Этот и многие другие примеры показывают, что при рассмотрении явлений микромира надо отрешиться от традиционных представлений и мерок. Но только ли к явлениям микромира они не подходят?