Страница 63 из 73
Ученые уже знают: Вселенная содержит материю, которую мы не можем увидеть или почувствовать. Огромные сгустки темной материи скрываются среди галактик, и присутствие их можно обнаружить только по гравитационному притяжению к ним космических объектов. Космологи считают, что темная материя составляет около четверти массы Вселенной.
Как эти миры скрываются от нас? Посмотрите повнимательнее вокруг. Все, от этой книги в ваших руках и стула, на котором вы, надеюсь, сидите, сделано из простейших строительных блоков. Атомные ядра состоят из протонов и нейтронов, а те — из кварков, связанных друг с другом сильным взаимодействием. Вокруг этих центральных ядер вращаются электроны, взаимодействующие с ядрами посредством электромагнитного взаимодействия. Атомы и молекулы соединяются вместе, образуя все предметы вокруг нас благодаря все тому же электромагнитному взаимодействию. Процесс этот повторяется в бесчисленных комбинациях, и так возникает материальный мир. Все его частицы имеют вес благодаря полю Хиггса, а также взаимодействиям, которые склеивают их друг с другом. Мы чувствуем их массу чаще всего из-за гравитационного поля Земли, тянущего их вниз. Кроме этих сил существует еще только одна сила, которая нам известна, — это слабая сила, управляющая определенным видом радиоактивного распада.
Почему только частицы материи, которые мы открыли, и четыре силы природы, которые мы знаем, могут существовать в природе? Ведь нет никаких причин, по которым человеческое тело должно быть оснащено сенсорами, воспринимающими все-все во Вселенной, и существование темной материи доказывает это. Очень вероятно, что в мире существует множество частиц и сил, находящихся целиком за пределами нашего восприятия.
Скрытый мир может состоять из различных видов темных частиц и сил, аналогичных тем, которые существуют в нашем мире, но не взаимодействуют с известным нам веществом. Там может быть даже своя “темная” версия Стандартной модели. А если это так, то что помешало бы рождению темных звезд и разрушению их в конце их жизни или образованию темных планет из темных космических осколков? Может быть, даже существует какая-то форма темной жизни? “У нас пока нет никаких доказательств, но исключать этого нельзя. Нет никаких оснований полагать, что скрытый мир менее сложен, чем тот, что мы знаем. Он тоже мог бы содержать богатый набор явлений, — говорит Джон Март-Рассел, оксфордский физик-теоретик, занимающийся теориями скрытых миров. — Подобно тому как революция Коперника объяснила людям, что Земля не является уникальной, все, что мы до сих пор знали, может тоже оказаться неуникальным. Кто сказал, что все эти вещи вокруг нас, вещи из нашей действительности, — главная и самая сложная часть Вселенной? Очень может быть, что это совсем не так”.
И если скрытые миры все-таки где-то существуют, частицы Хиггса могут привести нас туда. И вот почему. Некоторые физики считают, что наше собственное поле Хиггса тонко связано с другими полями Хиггса, которые наделяют массой частицы в скрытых мирах. Эта связь образует “мостик”, который предоставляет возможность заглянуть в скрытый мир и посмотреть, из каких частиц он состоит. Только поле Хиггса позволяет это сделать, и тому есть несколько причин. Одно из важнейших свойств, которое отличает его от других полей, — его скалярность. Это означает, что поле Хиггса выглядит одинаковым со всех сторон. Второй особенностью является то, что поле Хиггса, а также связанные с ним частицы пронизывают все пространство. Эти две особенности делают хиггсовское поле невероятно чувствительным к малейшим всплескам энергии, которые могут исходить из скрытого мира.
Если частица Хиггса будет найдена на LHC, некоторые физики верят, что ее предсмертная агония прольет свет на существование скрытых миров. Хиггсов бозон крайне нестабилен, и ожидается, что, как только он родится, почти сразу распадется, причем, вероятно, на невидимые частицы скрытых миров. Те, в свою очередь, могут распасться на “реальные” частицы, которые мы сумеем увидеть. Эффект будет зафиксирован в детекторах LHC в виде внезапного появления следов частиц, пришедших словно из ниоткуда. Обнаружение таких треков позволит ученым пройти в обратном направлении и получить представление о частицах скрытых миров...
Идея скрытых миров многим кажется фантастической, одной из тех, что физики придумывают в свободное время, но возможность их существования рассматривается вполне серьезно. “Если мы сможем использовать бозон Хиггса как мостик в скрытые миры, это будет одним из самых важных выводов о структуре пространства и времени за всю историю науки”, — говорит Уэллс.
В июне 2007 года на мой стол в бывшем офисе газеты “Gardian”, находящемся в районе Клеркенуэлл в центре Лондона, положили письмо. На марке была изображена туманность Сатурна — небесный вихрь голубого и красного на черном фоне. Я перевернул письмо и прочитал адрес отправителя. Письмо было от Питера Хиггса.
Я уже почти потерял надежду. Несколько месяцев назад я предложил написать статью о Хиггсе в воскресном выпуске газеты. В то время работа по строительству LHC близилась к завершению, и вокруг ускорителя в СМИ поднялась большая шумиха. Особенно часто упоминался бозон Хиггса, или, как его называют чаще в журналистских кругах, — частица Бога, о ней говорили как о ключе к пониманию природы массы. Теория Хиггса казалась мне совершенно непонятной. Её автора Питера Хиггса многие считали отшельником. Конечно же редакция газеты решила, что мы просто обязаны обо всем этом рассказать своим читателям.
Я знал, что Хиггс ушел в отставку из Эдинбургского университета, но все еще занимал должность профессора. Я позвонил на физический факультет, связался с пресс-службой и послал письма его коллегам с просьбой договориться о моем визите. Все было напрасно. В конце концов я взял справочник “Кто есть кто”, нашел домашний адрес Хиггса и написал ему письмо. Ответ пришел через шесть недель.
Обмен еще несколькими письмами, путешествие на поезде, и вот я стою перед элегантной террасой в георгианском стиле рядом с тенистым парком в эдинбургском квартале Новый город. За углом находится Индия-стрит — в одном из домов на этой улице в 1831 году родился Джеймс Клерк Максвелл. Я позвонил в колокольчик, и Хиггс, приветливо улыбнувшись, пригласил меня подняться.
Квартира Хиггса обставлена в стиле 1970-х годов, в нем выдержаны и стулья, и лампы, и то, что висит на стенах. Полки заполнены художественной литературой, выпусками “Grammophone”, на журнальном столике навалены номера “Scientific American”, “Physics World” и “Private Eye”. У одной стены его гостиной стоит винтажный музыкальный центр фирмы “Leak” с WiFi.
Когда началась наша переписка, одно сразу же стало ясно: образ Хиггса, этакого затворника-гения, как и любой удобный стереотип, абсолютно не отвечает действительности. Хиггс на пенсии, но по-прежнему необычайно занят. Все бумажные и электронные журналы и газеты всех стран мира бомбардируют его просьбами об интервью. Многие остаются ни с чем, другим приходится долго ждать ответа. Он зашел в своей обороне так далеко, что старается отвечать даже на телефонные звонки только тогда, когда знает, кто звонит. “У меня нет мобильного телефона, но меня, вероятно, заставят завести его мои сыновья; они считают, что должны всегда знать, что со мной происходит, — говорит он. — Даже если я не хочу отвечать на звонки, я должен быть в состоянии отправить сообщение типа “Помогите! Я лежу на полу парализованный!”.
Хиггс избегает компьютеров и электронной почты — это отголосок мрачного опыта по использованию допотопных компьютеров в его студенческие годы. Когда он заканчивал кандидатскую, приходилось ночами ждать результаты расчетов. “Я, вероятно, довожу свою позицию до абсурда, не связываясь с современной вычислительной техникой”, — говорит он.
Хиггс не совсем доволен тем, что коллайдер LHC в ЦЕРНе и несостоявшийся американский Сверхпроводящий суперколлайдер позиционируются как машины только для охоты на бозон Хиггса. Ведь если частицы не обнаружат, люди спросят: не были ли эти огромные многомиллиардные машины пустой тратой времени и денег? “На ШС будут проверять глубочайшие идеи, такие как суперсимметрия и существование дополнительных измерений, а не только искать частицы Хиггса. То, что пишется иногда в СМИ, слегка оскорбительно для разумной общественности”, — говорит он.