Кварки скрепляются между собой сильным взаимодействием. В настоящее время многие физики полагают, что кварки являются подлинно элементарными частицами, т.е. такими, которые неделимы и не имеют внутренней структуры. Однако некоторые физики всё же считают, что и кварки состоят из более мелких частиц, поскольку число кварков оказывается чрезмерно большим (См.: Найдыш В.М. Указ. соч. – С. 295).
Примерно тридцать лет назад физикам удалось объединить в одно единое целое электромагнитное и слабое взаимодействия. Данные взаимодействия предстали как разновидности единого электрослабого взаимодействия. Всё это осуществили, независимо работавшие друг от друга, С. Вайнберг и А. Салам.
В создании теории электрослабого взаимодействия решающую роль сыграло понятие спонтанного нарушения симметрии. Далеко не каждое решение задачи обязано обладать всеми свойствами его исходного уровня. Например, частицы, совершенно разные при низких энергиях, при высоких энергиях могут оказаться на самом деле одной и той же частицей, но находящейся в разных состояниях.
Развитие квантовой физики показало, таким образом, что развитие объективных процессов и явлений связано не только с усложнением структур объективных систем. В теории Вайнберга – Салама фотоны и тяжёлые векторные бозоны (W± и Z0) имеют некое общее происхождение и самым тесным образом связаны друг с другом*.
Возникает вопрос: почему же слабое и электромагнитное взаимодействия обладают столь непохожими свойствами? Вайнберг и Салам объяснили данное различие нарушением симметрии (под симметрией здесь понималась так называемая калибровочная симметрия, относящаяся к типу негеометрических симметрий. Такие симметрии носят абстрактный характер и непосредственно не воспринимаются органами чувств. Они связаны с изменением отсчёта уровня, масштаба или значения некоторой физической величины. Например, в физике напряжение зависит от разности потенциалов, а не от их абсолютных величин). Данное нарушение приводит к резкому уменьшению слабого взаимодействия, поскольку оно самым непосредственным образом связано с массами W и Z-частиц. Однако при больших энергиях разница между фотонами и бозонами стирается, так что возникает полная симметрия между электромагнитным и слабым взаимодействием – электрослабое взаимодействие.
Развитие микросистем, таким образом, связано не с усложнением их структуры, а, как показал Б.С. Галимов, с усложнением связей между системами, со степенью интенсивности взаимосвязанности этих систем (См.: Галимов Б.С. Принцип развития в основаниях научной картины природы. – Саратов, 1980). Добытые им результаты можно рассматривать сегодня как определённое философское предвосхищение открытий Вайнберга и Салама (и, быть может, многих последующих открытий в фундаментальной науке), которые были сделаны этими учёными в начале 80-ых годов прошлого века. При энергиях бόльших 100ГэВ, частицы-системы, например, W и Z) могут возникать и развиваться свободно и легко. Это происходит, на наш взгляд, потому, что потенции жизни и смерти достигают здесь такой интенсивности взаимодействия, что сама гибель частиц-систем, их «смерть» становится как бы началом будущей жизни.
С позиций квантовой хромодинамики (теорию которой мы здесь излагать не намерены) сильное взаимодействие выступает в качестве потенции поддержания определённой абстрактной симметрии природы – сохранение белого «цвета» всех адронов при соответствующем изменении цвета их составных частей*.
С созданием квантовой хромодинамики усилилась надежда на построение единой теории всех фундаментальных взаимодействий. Этому способствовало то удивительное открытие, что константы электромагнитного, слабого и сильного взаимодействий становятся равными друг другу при энергии более 1014 ГэВ, или на расстояниях 10-29 см. При этом лептоны и кварки здесь практически не различимы.
В 70-90-е годы ХХ века возникло несколько конкурирующих между собой теорий Великого объединения, описывающих хотя бы три из четырёх фундаментальных взаимодействий. Необходимо отметить, что число эмпирических и теоретических предпосылок для создания единой теории всех фундаментальных взаимодействий неуклонно возрастает, но при этом также не исключены иные варианты развития физической науки XXI века – открытие новых фундаментальных взаимодействий, новых субкварковых частиц-систем, возникновение других интерпретаций принципа единства материи.