Лоуренс Максвелл Краус - Таємниці походження всесвіту

(найважчий відомий побратим електрона) та частинки, що містять чудові кварки, з результатами спостережень, то виявиться, що передбачення бозона Хіггса згідно зі Стандартною моделлю без додаткових складових виявилися разюче точними.

Виходячи з кутового розподілу та енергій продуктів розпаду й на основі нової більшої вибірки подій-кандидатів на утворення бозона Хіггса, детектори LHC дістали змогу дослідити, чи була виявлена частинка скалярною, що зробило б її першим коли-небудь виявленим у природі фундаментальним скаляром. 26 березня 2015 року детектор ATLAS у ЦЕРН видав результати, які з більш ніж 99-відсотковою упевненістю свідчили, що нова частинка була частинкою з нульовим спіном і точно таким значенням парності, яке відповідало скаляру Хіггса. Природа довела, що, усупереч, зокрема, моїм переконанням, вона не цурається скалярних полів на кшталт поля Хіггса. Існування такого фундаментального скаляра багато що змінює в плані того, що взагалі можливе в природі, і люди, зокрема я, почали розглядати сценарії, які доти нізащо не спали б нам на думку.

У вересні 2015 року, приблизно за місяць до закінчення першого чорнового рукопису цієї книги, два великі детектори ATLAS та CMS об’єднали свої дані за 2011 і 2012 роки та вперше презентували уніфіковане порівняння теорії з експериментом. Результат, що вимагав титанічних обчислювальних зусиль для врахування в кожному експерименті окремих систематичних впливів, які сумарно описувалися чотирмастами двадцятьма параметрами, засвідчив із залишковою невизначеністю близько 10 %, що нова частинка мала всі властивості, передбачені для бозона Хіггса в рамках Стандартної моделі.

Цей простий висновок може здатися нудним на тлі всього, що йому передувало, а це півстоліття цілеспрямованих зусиль тисяч людей: теоретиків, які розробили Стандартну модель, та всіх інших, хто виконував неймовірно складні розрахунки, необхідні для порівняння передбачень із даними експериментів, визначення фонових величин тощо, а також тисяч фізиків-експериментаторів, які збудували, відтестували та керували найскладнішою з будь-коли збудованих машин. Їхня оповідь супроводжувалася досягненням неймовірних висот інтелектуальної мужності, роками збентеження, невезінням та проникливістю, суперництвом та пристрастю, а понад усе – наполегливістю спільноти, зосередженої на єдиній меті: зрозуміти природу в її найфундаментальніших масштабах. Як усіляка людська драма, вона містила свою частку заздрощів, упертості та марнославства, проте, що найважливіше, у ній брала участь унікальна спільнота, що склалася абсолютно незалежно від етнічної належності, мови, релігії чи статі. Це оповідь, що несе в собі драматизм найкращих епосів та є відображенням усього найкращого, що тільки здатна запропонувати сучасній цивілізації наука.

Мене не перестане вражати той факт, що природа виявилася настільки милостивою, щоб насправді послуговуватися ідеями, які записала на папері невеличка група людей, котрі черпали натхнення з абстрактних ідей симетрії та послуговувалися математикою квантової теорії поля. Украй важко висловити ту суміш захоплення та жаху, яка супроводжує усвідомлення, що природа, не виключено, працює саме так, як ти припускаєш, вносячи останні штрихи до своєї статті, імовірно, глупої ночі сам-один у своєму кабінеті. Гадаю, це може бути схожим на описану Платоном реакцію його нещасних філософів, коли їх уперше витягають на сонце з їхньої печери.

Відкриття того факту, що природа насправді дотримується простих та вишуканих правил, які інтуїтивно осягнули новітні Платонові філософи ХХ та ХХІ століть, одночасно шокує й заспокоює. Воно натякає на те, що готовність науковців будувати інтелектуальний картковий будиночок, який може зруйнувати найменший експериментальний струс, не була помилкою. Воно надає нам мужність продовжувати вважати, як одного разу захоплено висловився з цього приводу Ейнштейн, що всесвіт на своєму найграндіознішому масштабі все-таки піддається пізнанню.

Четвертого липня 2012 року, ставши свідком оголошення про відкриття бозона Хіггса, я написав таке: «Можливо, безсумнівно підтверджене відкриття бозона Хіггса не приведе до появи кращого тостера чи швидшої автівки. Проте воно є видатним уславленням здатності людського розуму розкривати таємниці природи та технології, а також керувати й контролювати їх.

У тому, що на перший погляд здається порожнечею, просто-таки нічим, яке стає дедалі цікавішим, ховаються саме ті елементи, завдяки яким існуємо ми з вами.

Яскраво продемонструвавши це, зроблене минулого тижня відкриття змінить наші погляди на самих себе та наше місце у всесвіті. Це, безсумнівно, є фірмовою ознакою видатної музики, видатної літератури, видатного образотворчого мистецтва… та видатної науки».

Наразі зарано судити чи навіть повною мірою оцінювати, що` зміниться в нашій картині реальності внаслідок відкриття в LHC бозона Хіггса чи якихось можливих подальших відкриттів. Проте фортуна всміхається-таки підготовленому розуму, і роздуми про це є одночасно обов’язком та радістю для теоретиків на кшталт вашого покірного слуги.

Хоча може здатися, що цього разу природа проявила до нас свою милість, вона, можливо, виявилася аж надто доброю. Викладена тут епічна сага ще здатна кинути фізиці й фізикам новий ефектний виклик, неприховано нагадавши, що природа існує не для того, щоб нам було комфортно. Адже в той час, як ми, схоже, знайшли те, що очікували, насправді ніхто не очікував знайти лише це й більше нічого…

Розділ 22
Запитань більше, ніж відповідей

Нерозумний не хоче навчатися, а тільки свій ум показати.

Приповісті 18:2

У певному сенсі нашу оповідь можна було б на цьому закінчити, оскільки ми досягли межі нашого безпосереднього емпіричного знання про всесвіт у його фундаментальних масштабах. Але ніхто не каже, що нам слід перестати мріяти, навіть якщо наші мрії не завжди приємні. До липня 2012 року фізиків елементарних частинок мучили два нічні кошмари. Перший – що LHC не виявить зовсім нічого. Якби так сталося, він напевне став би останнім великим прискорювачем, збудованим задля дослідження фундаментальної будови космосу. Другий кошмар полягав у тому, що LHC виявить бозон Хіггса… і все.

Щоразу, як знімається один шар реальності, на горизонті починають майоріти наступні. Тож загалом кожне важливе нове досягнення науки ставить більше запитань, аніж дає відповідей. Проте воно також зазвичай дає нам принаймні нариси плану подальших дій, які можуть підказати, як почати пошук відповідей на ці запитання. Відкриття бозона Хіггса, а заодно й підтвердження існування в просторі невидимого