Яку частину бога вчені знайшли
На цьому тижні прийшла новина з Європейського центру ядерних досліджень (ЦЕРН), від учених, що працюють на Великому адронному колайдері (ВАК) – у них з'явилася надія вважати, що вони таки знайшли довгоочікуваний бозон Хіггса. Ця новина пройшла б скрізь дрібної рядком на тлі інших, якби не одне «але» – цей самий бозон вже довго називають «часткою бога». Так що ж у ньому особливого?
Вивчаючи навколишній світ, вчені як збирають картинку з окремих елементів пазла. Деякі є ключовими: визначальними процеси і в мікро-, і в макросвіті. Все, звичайно, починається на самому фундаментальному рівні – рівні елементарних частинок. Ці частинки і формують Всесвіт, яку ми спостерігаємо, якою живемо і частиною якої самі і є.
Частинки взаємодіють між собою. Три взаємодії в цьому світі: електромагнітне, сильне і слабке – описує так звана Стандартна модель, теоретичне формування якої завершено в 70-ті роки ХХ століття. Вона хороша, ця модель і експериментально підтверджена. Але ще на зорі її формування виникла деяка заминка: чому-то виходило, що у квантів слабкої взаємодії маса є, а у квантів електромагнітної взаємодії – ні.
Рішення загадки цієї асиметрії маси запропонував ще в 1964 році британець Пітер Хіггс, який припустив існування особливого поля, яке пронизує весь Всесвіт. Воно не чинить впливу на електромагнітні хвилі: світло, радіо, гамма-випромінювання. Немає взаємодії – немає і маси. Зате інші частинки як би «чіпляються» за нього. Причому при спробі прискорення це «чіпляння» зростає багаторазово.
Зараз популярна наступна аналогія: розсипте по гладкому підлозі безліч пінопластових пакувальних кульок і подуйте на них з пилососа – вони весело будуть ковзати в різних напрямках. Але варто полити на підлогу воду, і швидкість їх ковзання помітно сповільниться, і характер маневрів – зміниться. Це груба аналогія, але дає уявлення про суть справи.
Ось носієм цього поля, тобто його квантом, і є цей самий бозон Хіггса, який ніяк досі не можуть зловити. Щоб пояснити, що це таке – «квант взаємодії», британські вчені придумали приклад з двома човнами і пляшкою шампанського. Ось пливуть назустріч одна одній дві байдарки по річці Кем, і один джентльмен захотів пригостити іншого шампанським, та й кинув йому пляшку. Другий ловить. Ясно, що від первісної осі руху відхилиться і перша байдарка, і інша. Для спостерігача здалеку це буде незрозумілим: він не побачить пляшку, зате побачить, що самі по собі дві байдарки відхилилися від свого курсу БЕЗ фізичного зіткнення.
Якщо знаходження цього самого кванта поля Хіггса буде підтверджено, то це буде означати, що так звана Стандартна модель в загальному правильна, і стає ясно, куди рухатися. Ще одна теорія переходить у розряд законів природи, і з'являються можливості для вирішення подальших питань. Її підтвердження допомагає зрозуміти, як функціонує світ видимої матерії (якої у Всесвіті менша частина), не тільки в її нинішньому стані, але і в стані, що прямував до Великого вибуху. Якщо ж бозон Хіггса не буде знайдений, то відкривається простір для так званих безхиггсовых теорій, яких вже з'явилося безліч. Ці теорії відкривають перед нами можливість дивних всесвітів, паралельних світів та інших дивовижних речей. Так що ще невідомо, чи радіти відкриття бозона Хіггса і опинитися в загальному-то в плоскому світі, або радіти новим можливостям, якщо його все-таки не знайшли.
І все ж, чому цей бозон назвали «частинкою бога»? Вважається, що це породження редакторської думки, яка готувала до випуску книгу нобелівського лауреата Леона Ледермана «The God Particle: If the Universe Is the Answer, What Is the Question?» («Частинка бога: якщо всесвіт – відповідь, що є питанням»). Автор хотів назвати її «проклятої» – goddamn , оскільки вона ніяк не давалася в руки, але редактор запропонував інший варіант. Так воно і пішло-поїхало. Тим не менш, наявність цього бозона робить світ таким, яким ми його бачимо та знаємо.
Разом з тим, треба визнати, що вчені, які працюють на Баку, виявили насправді лише якусь частинку з масою близько 125 Гев, зі статистичною значущістю 3,6 стандартних відхилень σ. Фахівці сподіваються, що статистична значимість у подальших експериментах зросте до 5 «сигм», а поки що її можна при критичному розгляді даних, навпаки, урізати до 2,3 σ. Цього явно недостатньо, щоб говорити про відкриття нової частинки, а от з 5 «сигма» – можна буде цілком готуватися до нобелівських урочистостей.
І, наостанок, вже про бога. У астрофізики і фізики елементарних частинок бог згадується досить часто. Саме як невідома сила, яка створює заданий порядок речей у світі. Як тільки ця сила знаходить пояснення, вона перестає бути «богом». Але оскільки процес пізнання, судячи з усього, нескінченний, десь поруч або на іншому кінці Всесвіту завжди буде маячити нова велика таємниця, що викликає трепет і захоплення і бажання наблизитися до неї.