В поисках частицы Бога - Иэн Сэмпл

Неудачи в ЦЕРНе серьезно ударили по физике элементарных частиц. В своей истории Большой адронный коллайдер пережил задержки пусков на годы, перерасход средств и катастрофические по последствиям аварии. Рассказывая о произошедших событиях за месяц до окончания ремонта, Эванс был осторожен в выражениях. “Мы все действительно пребывали в подавленном состоянии, но продолжали идти вперед, — говорил он. — И нужно помнить, ведь никто и никогда раньше не строил ничего подобного Большому адронному коллайдеру”.

В 2009 году отмечается сорок пятая годовщина с момента рождения частицы Хиггса, по крайней мере с ее появления в уравнениях, написанных в блокноте Питера Хиггса. С тех пор физики ищут ее, причем с 1980 года очень серьезно. Тот факт, что она до сих пор так и не проявилась, начинает вызывать легкие подозрения. Возможно, ее искали в неправильных местах. Бывало, всем казалось, что она вот уже тут, но... она словно выскальзывала из рук физиков. Ученые считали — им просто не везет. Но Хольгер Нильсен с ними не согласен. Он полагает — это знак судьбы.

Хольгер Нильсен — физик-теоретик из Института Нильса Бора в Копенгагене, один из создателей теории струн, которая рассматривает все частицы во Вселенной как микроскопические нити колеблющейся энергии. В союзе с другим теоретиком — MacaoНиномия из Киотского университета в Японии — Нильсен предложил парадоксальную теорию, объясняющую, почему бозон Хиггса до сих пор не был найден188. Согласно этой теории сама природа или даже “Бог” в заговоре против него. Природа так “презирает” частицы Хиггса, что любая машина, способная вырабатывать во множестве такие частицы, будет объектом саботажа со стороны сил из будущего. Нильсен провел параллель с парадоксом дедушки, которого убивает внук, путешествующий в прошлое. Этот парадокс известен в кругах верящих в путешествия во времени. Теория связывает настоящее с будущим таким образом, что будущие события могут вызвать колебания, распространяющиеся назад во времени, и влиять на то, что ученые делают сегодня.

Нильсен и Ниномия предложили начальству ЦЕРНа провести эксперимент — сыграть в карточную игру, чтобы узнать, действительно ли некие злокозненные силы из будущего виноваты в их неудачных попытках найти бозон Хиггса. Правила игры просты. Вы берете миллион игральных карт и пишете на одной из них: “Закрыть БАК”, перетасовываете, а затем кто-то из менеджеров открывает одну карту, и, если он вытащит именно ту, требующую закрыть ускоритель, это будет означать, что бозон Хиггса пытается сказать нам что-то из будущего. По крайней мере, так считает Нильсен.

Теория получила холодный прием у физиков. Итальянский теоретик Томмазо Дориго, тот самый, что свое время выложил в блоге описание якобы обнаруженного следа Хиггса на “Теватроне”, опубликовал на своем сайте рецензию под названием: “Уважаемые физики чокнулись”. В ней он открыто высказал свое мнение: “Очень грустно сознавать, что некоторые выдающиеся умы способны выдавать такую абсолютную чушь”.

Нильсен, правда, признает, что не на 100% убежден в правильности своей теории, но в истории охоты на Хиггса он видит достаточно доказательств в ее пользу. Решение о строительстве Сверхпроводящего суперколлайдера было пересмотрено в конгрессе США в 1993 году, когда он уже был частично построен. Большой адронный коллайдер был закрыт в течение года после катастрофической утечки гелия. Обе эти неудачи, полагает ученый, нельзя считать случайными, и они вполне объяснимы, если “Бог” считает частицы Хиггса отвратительными. “Этот “Бог” вообще пытается избавиться от них, — говорит Нильсен. — Уж очень они ему не нравятся”.

С фотографии нам улыбается Питер Хиггс, одетый в светло-зеленый комбинезон “Mankini”, больше напоминающий стринги на подтяжках. Он держит весло и показывает фотографу два поднятых вверх больших пальца. На заднем плане видны скользящие по морю роскошные яхты, и лучи солнца отражаются от их хромированных и стеклянных деталей.

“Это просто мистификация”, — говорит Джон Эллис, пробираясь между мной и прислоненным к стене его кабинета гигантским фотоколлажем, на котором голова Питера Хиггса искусно приделана к телу Бората — главного персонажа знаменитой комедии Коэна 2006 года. “Борат был героем одного из наших рождественских капустников, — объясняет Эллис сюжет фотомонтажа. — Коллаж сделал мой ученик, большой специалист по трюкам такого рода”.

Стол Эллиса в ЦЕРНе завален грудами бумаг с результатами исследований, такие же кипы бумаг свалены в дальнем углу кабинета. Понимая, что мы не увидим друг друга, если будем переговариваться через стол, Эллис выставляет пару стульев в середину комнаты и садится на один из них. Эллис — автор почти 900 научных статей, он известен во всем мире как невероятно плодовитый и разносторонний физик. В частности, он предсказал, как найти глюон — переносчик сильного взаимодействия. Он же высказал предположение, что самая легкая частица, предсказываемая теорией суперсимметрии — это частичка загадочной “темной материи”, невидимого космического вещества, которое составляет 25 процентов массы Вселенной. И он же подсказал ученым лучший способ поиска частиц Хиггса. Эллис очень похож на толкиеновского гениального мага — Гэндальфа. Он учился в Кембриджском университете в 1960-х годах, когда Поль Дирак читал в последний раз свой курс лекций по квантовой теории, а в ЦЕРН пришел работать в 1973 году.

Когда началась первая охота на частицы Хиггса в 1976 году, Эллис занимал кабинет, расположенный в конце коридора. В том же году он и его коллеги теоретики Мэри Гайар и Димитрий Нанопулос опубликовали подробное описание хиггсовского бозона и вероятное его поведение в экспериментах на коллайдере частиц. “Очень немногие люди в те дни интересовались бозоном Хиггса, — говорит Эллис. — Кто бы мог подумать, что понадобится так много времени на его поиски!”

За годы, прошедшие после выхода той работы Эллиса, ученые, кажется, подошли невероятно близко к открытию неуловимой частицы. Эллис хватает кусок мела и выписывает на доске все, что ученые узнали в течение более десяти лет экспериментов в ЦЕРНе и на ускорителе “Теватрон” в Фермилабе, вблизи Чикаго. На предыдущем церновском ускорителе — коллайдере LEP — было показано, что частицы Хиггса должны весить больше чем 114,4 ГэВ. К июлю 2010 года с помощью коллайдера “Теватрон” был исключен интервал масс между 158 и 175 ГэВ. Сопоставив разные экспериментальные результаты, ученые поняли, что, скорее всего, масса хиггсовской частицы находится в интервале между 115 и 130 ГэВ.