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