Пять процентов волшебства современной науки

На протяжении всей своей истории человек стремился познать себя и этот мир. Шаг за шагом он накапливал свои знания, анализируя и систематизируя их. И количество не могло не перейти в качество. Человечество не успевает следить за успехами ученых, которые как реактивный двигатель несут его в такое будущее, которое возможно, ещё даже не успело побыть чьей-то фантазией.

На сегодняшний момент всемирно признанным символом такого научного прогресса является Большой адронный коллайдер (БАК), построенный в Европе и имеющий длину в окружности 27 км, находящийся под землёй на уровне 100-170 метров.

Широкую известность БАК приобрёл благодаря своим экспериментам, вызвавшим широкую дискуссию в научных кругах всего мира. Высказывались опасения, что в результате исследований могли произойти следующие изменения: возникновение «чёрной дыры» и поглощение ей нашей планеты, изменение хода времени и наступление ряда других нежелательных последствий. Также широко обсуждался опыт по поиску бозона Хиггса, названной иначе «Частицей Бога».

Нам удалось пообщаться с человеком, имеющим отношение к созданию и работе коллайдера, Бертраном Никвером, научным сотрудником и руководителем проектов Европейской организации по ядерным исследованиям (CERN), крупнейшей в мире лаборатории физики высоких энергий.

Бертран Никвер приехал в начале ноября в Самарский регион по приглашению Альянс Франсез Самара и Самарского государственного аэрокосмического университета для участия в научной конференции «Адронный коллайдер: от идеи до реализации», посетив перед Самарой Ростов-на-Дону, Нижний Новгород и Тольятти.

Наша непринуждённая беседа протекала поздним вечером уже после проведённой конференции и всех официальных встреч в тематическом ресторане, куда по традиции любит приглашать своих иностранных гостей директор Альянс Франсез Эрик Антуан.

— Бертран, скажите пожалуйста, в обывательском понимании БАК построен для нахождения «частицы Бога». Насколько аллегорично это сравнение, или Вы действительно думаете, что эта материя может иметь отношение к Высшей силе?

— Один американский физик Леон Ледерман 20 лет назад написал книгу под названием «Частица Бога» («God particle»). Пять лет назад Ледерман заявил, что и сам не рад, что так назвал бозон Хиггса, так как каждый раз, когда поднимается эта тема, его спрашивают: «Ну как там твоя частица Бога?» На самом деле Ледерман вовсе не хотел давать такое название книге. Издатель настоял на этом, считая, что с таким названием она будет лучше продаваться. Вот до чего дошла история: в 2012 году в симпатичном ресторане города Самара Вы спрашиваете меня про частицу Бога. Никакого отношения к Богу бозон Хиггса не имеет. А перевод названия книги на французский язык получился очень даже подходящим (смеётся) — «Священная частица» («Une sacrée particule»), ведь слово «sacré» можно перевести и как «священная», «святая», или же как «проклятая».

— А лично Вы в Бога верите? И повлиял ли на Вашу веру этот эксперимент?

— Моя жена, она из России, говорит, что я верю в Бога. Пока она так не сказала, я об этом и не догадывался, но она наверное права. Сам эксперимент не имеет никакого отношения к вере, вера — это сугубо личное. А эксперимент с коллайдером – про факты реальности. Cложный вопрос, даже на французском языке тяжело подобрать слова… Благодаря этим проектам мы ищем знаки, которые дает нам природа, и ищем способы, которые позволят нам распознать эти знаки. Есть ученые, которые по-настоящему сильно верят в Бога. И они скажут, что Бог – это объяснение причины, почему мир именно такой, какой он есть. Но многие ученые, и я думаю, что их большинство, считают, что Бог – это гипотеза, которая нам не нужна.

— Ваши эксперименты могут сильно повлиять на наше понимание происходящих физических процессов. Как Вы думаете, человечество готово к тем знаниям, которые Вы ему можете дать? Вы представляете себе масштаб изменений, которые могут произойти благодаря этим открытиям?

— Эти изменения относительны. Благодаря физике возникает новое понимание мира, и оно постоянно улучшается. Физическая модель лучше описывает реальность, чем мы ее можем наблюдать. Классическая физика Ньютона позволяет понять этот мир на 99 %. Даже квантовая физика 20 века не изменила коренным образом нашу ежедневную жизнь. Да, появились такие изобретения, как GPS, но это не принципиальное изменение жизни. Когда мы говорим о новейшей физике, то речь вообще не идет о том, изменится наша жизнь кардинально или нет. Да, в ходе эксперимента появляются микроскопические чёрные дыры, но они настолько незначительны и живут такой малый промежуток времени (одну миллионную секунды), что не представляют вообще никакой опасности.

— И всё же, человек не может не мечтать. Насколько близко современная физика подобралась к одной из самых популярных фантазий — открытию телепортации?

— Только что на радио «Маяк» мне задали этот же вопрос. Через 50 лет встретимся – может быть, она и будет открыта. Бозон Хиггса связан с вопросом массы. Конечно, можно сказать, что если мы поймем механизм действия бозона Хиггса – возможно мы поймем, как управлять массами. А может, и нет. А может, поймем, но не сможет применить, а может это будет опасно. А может людям придется столько поработать, что просто не захочется его применять. Знаете, в момент открытия электрона в Нью-Йорке произошло кораблекрушение. Все говорили, что вместо того, чтобы открывать никому не нужный электрон, лучше бы открыли способ, предотвращающий катастрофы. Спустя 50 лет кто-то изобрел транзистор, благодаря которому изобрели радио, радары, то есть системы, позволяющие сегодня избежать кораблекрушения и другие бедствия. То же самое с бозоном Хиггса. Мы находимся на стадии открытия электрона. И через 50 лет мы с вами встретимся и узнаем, какого рода «транзисторы» появились. В одном можно быть уверенным: все последующие приборы, работающие на базе бозона Хиггса, не будут существовать без сегодняшнего открытия бозона Хиггса. Спорим?

— Пожалуй, нет. Но могу поспорить, что человек, совершающий открытия, наверняка должен чувствовать себя волшебником, не так ли? И вообще, есть ли в физике место романтике и мечтателям?

— Хм, я вспоминаю о событии в июле 2012 года, когда мы сообщили об открытии бозона Хиггса. В газете ЦЕРНа вышла статья об открытии — интервью руководителей проектов. И слева было написано: «То, что мы открыли – это волшебство», а справа слова другого руководителя: «Никакой магии. Открытие – лишь результат нашей работы». Мы долго смеялись. Я позволю себе перефразировать известную цитату Томаса Эдисона: «Физика – это 95 % пота, и 5 % волшебства». Да, какая-то часть волшебства присутствует. Именно благодаря этой составляющей, когда мы думаем, что ничего не получится, у нас получается. А что касается мечты — некоторые физики, особенно теоретики, живут в ином мире: в мире матриц, уравнений, дифференциальной геометрии. Для того, чтобы прийти к такому миру надо иметь изменённые привычные значения. Очень сложный вопрос. Физиков-теоретиков очень привлекает красота симметрии и простоты. Вообще, любая теория, если в ней надо учитывать много параметров не является интересной. Нужно, чтобы теория опиралась на ограниченное количество параметров. Как сказал Эйнштейн: «Физическая теория должна быть настолько простой, насколько это возможно, но не проще». Возможно, это и есть формула романтики. Когда я встретил свою русскую жену, и она узнала, что моя работа связана с физикой, она сказала: «Это фантастика! В подростковом возрасте я читала Гранина «Иду на грозу» и всегда мечтала встретить физика. Потому что это настолько романтично посвятить свою жизнь пониманию мира!». Может поэтому она меня и выбрала. Но на самом деле завоевать ее любовь — это тоже 95 % пота и 5 % волшебства, но об этом не будем…

— Какой наиболее частый вопрос, который Вам задают, узнав о Вашей работе над созданием БАКа?

— Всегда задают три вопроса: Сколько стоит? Для чего это? И «Ну нашли бозон Хиггса, что теперь будете делать с этой махиной»?

На вопрос, сколько это стоит невозможно ответить. Можно подсчитать материалы, зарплаты. Но есть зарплаты сотрудников ЦЕРНа, а есть зарплаты специалистов со всего мира, зарплаты руководителей аппарата, поэтому я всегда говорю, сколько мы заплатили за материалы. Стоимость каждого опыта равна примерно стоимости 5 истребителей МИГ, или 3 млрд швейцарских франков, это примерно 2 млрд евро. Здесь вопрос: что важнее? Коллайдер или самолеты? Кто-то подсчитал, что если каждый европеец один раз за год в течении двадцати лет выпьет в кафе чашку кофе – стоимость этих чашек и составит стоимость коллайдера.

Каковы задачи перед исследовательской группой в будущем? Осталось перепроверить данные, подготовить их статистику, чтобы подтвердить, что найденное и есть бозон Хиггса. Возможно, мы так долго его ждали и надеялись на его открытие… Ведь мы соотносили все со стандартной моделью, а ей уже 50 лет! И между стандартной моделью 50 лет назад и сейчас – никакой разницы. Она вообще идеальна! Все наблюдения показывают, что эта модель верна.

Есть три варианта использования коллайдера дальше: Первый: примерно известна масса бозона Хиггса, но недостаточно других данных и характеристик. Как для человека недостаточно знать его вес, необходимо знать еще окружность шеи, рост и т.д. А еще есть теории, в которых говорится, что бозонов Хиггса пять, а не один. Второе направление работы – попробовать поработать с теорией Великого объединения сил. Это не о политике (смеется). Невозможно объяснить в двух словах, что это. Это как тянешь – тянешь за веревочку, а потом на тебя шкаф падает. Ну что, потянем? Речь идет об объединении.. (далее следует 40-минутный разговор о высшей физике, которым мы не будем затруднять читателя). И это мы только протёрли с Вами со шкафа пыль. В общем, есть много теорий, которые требуют проверки — теория симметрии, теория струн, теория всего. Необходимо наблюдать за поведением частиц и либо подтвердить, либо опровергнуть их. А теперь выйдем из шкафа. Третье направление использования коллайдера – изучение гравитации, то есть притяжения двух предметов друг к другу. Ведь яблоко тоже притягивает к себе землю, а не только земля яблоко. Это вопрос о притяжении луны и земли, звезд, галактик. Мы такие маленькие вообще! И вот здесь самое интересное – тайна темной материи. Наблюдая поведение галактик, мы понимаем, что не можем объяснить межгалактическое движение. Чтобы объяснить – нужно допустить существование темной материи. Мы видим только 5 %, а 95 % — нет. И не знаем, что это. Знаем только, что оно имеет гравитацию. Я понимаю, насколько это выглядит ужасающе. Мы даже не знаем, чем нужно заниматься, чтобы это понять! Вы уверены, что хотите знать это? Может стать не по себе, если я начну рассказывать, из чего на молекулярном уровне устроена Ваша ладонь и какие движения совершают в данный момент в ней всяческие протоны и электроны. Или если взять входящих в состав солнечных лучей нейтрино с почти нулевой массой и способностью пересекать всю Землю. И пускай сейчас уже почти ночь, и на улице не светит солнце, но оно есть с другой стороны Земли. И пока мы разговариваем, вы даже не представляете, сколько нейтрино прошло через нас. Биологи считают, что из-за нейтрино и других космических лучей наши клетки стареют. Можно, конечно, спрятаться в бункере Сталина, но каждый сам выбирает, жить ему на поверхности Земли и радоваться жизни, или прятаться в бункере.

— Какой вопрос Вы бы хотели слышать от журналистов?

— Ха, и Вы зададите мне его? Мы говорим о физике как о науке, реже мы говорим, как занимаемся физикой, об инструментах. Вопрос, который мне бы хотелось услышать – это о людях, которые делают физику. Мало говорят об инженерах, техниках, вообще не говорят о рабочих. Не подумайте, что это я в духе соцреализма — ставлю рабочего во главу угла. Но для меня большое удовольствие сегодняшняя конференция, когда мы говорим о людях, которые делают физику и открытия в ней. Ко мне подходили физики и говорили: «спасибо за конференцию, теперь мы понимаем, как все это происходило». Современная наука – это коллектив.

— И каким одним словом вы бы описали этих людей?

Самоотверженность. Люди делают намного больше ожидаемого. Все чувствуют свою причастность к великому событию. Я это же почувствовал с директором вашего самарского космического музея. Я не знаю, какой ее вклад в развитие космоса, но в ней чувствуется причастность к великому. Она несет это великое в себе. И это объединяет людей. На одной площадке в ЦЕРНе у нас работают и палестинец и еврей, а в 60-е годы во времена Холодной войны нам удалось соединить американцев с русскими для работы в одном проекте. И сейчас в ЦЕРНе работают более 300 русских учёных.

— Что бы Вы пожелали жителям нашей страны?

Кто я такой, чтобы желать? Но сегодня в нашем разговоре прошла красной нитью тема любви и романтики. И я хочу себе позволить пожелать всем русским людям любви!

Вёл беседу: Артём Малый, переводчик: Ольга Малая, фото – Александр Сендерев

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *