Джо Инкандела (коллаборация CMS) и Фабьола Джанотти (коллаборация ATLAS) объявляют об открытии нового бозона, который сильно напоминает частицу Хиггса. (Здесь и ниже фото CERN / CMS Collaboration.)
Краткое руководство по применению бозона Хиггса в застольной беседе
Итак, учёные, работающие с крупнейшим в мире ускорителем,
объявили
об открытии субатомной частицы, которая выглядит удивительно похожей на долгожданный
бозон Хиггса
. СМИ всего мира сбились с ног, разъясняя, что это значит, публике, со школы не державшей в руках учебник по физике. Британская The Guardian даже
предложила
читателям выучить набор фраз, которыми надлежит пользоваться в присутствии ничего не понимающих родителей, всё понимающих физиков или равнодушных к происходящему верующих.
Если вы действительно хотите произвести впечатление, то выражайтесь примерно так: «Бозон Хиггса является элементарной скалярной частицей, впервые
постулированной
в 1962 году как возможный побочный механизм, с помощью которого гипотетическое повсеместно присутствующее квантовое поле — так называемое
поле Хиггса
— придаёт массу элементарным частицам. Если быть более точным, в Стандартной модели физики элементарных частиц существование бозона Хиггса объясняет происхождение
спонтанного нарушения электрослабой симметрии в природе
».
Людям, честно пытающимся понять, почему физики прыгают от радости, но очень слабо знакомым с наукой, можно предложить такое объяснение: «Всё состоит из атомов, внутри атомов находятся электроны, протоны и нейтроны, которые, в свою очередь, состоят из кварков и других субатомных частиц. Учёные долго ломали голову над тем, каким образом эти крошечные строительные блоки Вселенной приобретают массу, ведь без массы частицы не могли бы удерживаться вместе и в мире ничего бы не было: все частицы продолжали бы лететь со скоростью света».
Если вопросы не иссякнут, продолжайте так: «В 1960-х годах английский физик
Питер Хиггс
и две независимые от него и друг от друга исследовательские группы из Бельгии и США выдвинули гипотезу о существовании частицы, создающей особое "липкое" поле, которое тормозит остальные частицы. Эксперименты, проведённые в Европейском центре ядерных исследований (
CERN
) на
Большом адронном коллайдере
, в ходе которых элементарные частицы сталкивались на огромных скоростях и распадались на другие частицы, позволили обнаружить намёк на существование частицы, которая очень похожа на предсказанный бозон Хиггса».
Далее не забудьте рассказать о том, что хиггсовская частица входит в огромное количество уравнений, лежащих в основе теорий, которые объясняют существование мироздания в том виде, в каком мы его имеем здесь и сейчас. Если бы гипотеза о бозоне Хиггса оказалась ошибкой, все эти теории пришлось бы кардинальным образом пересмотреть. В то же время вам следует отметить, что характеристики обнаруженной частицы слегка расходятся с предсказаниями
Стандартной модели
физики элементарных частиц. Это даже хорошо, ибо тем самым появляется возможность новых открытий, в том числе в рамках
теории суперсимметрии
, которая говорит о том, что частицы существуют не в парах (материя — антиматерия), а в четвёрках.
О важности открытия можно судить и по высказыванию
Мартинуса Велтмана
,
лауреата Нобелевской премии 1999 года, который в своё время заявил, что до обнаружения бозона Хиггса в рамках Стандартной модели сделать больше ничего нельзя.
Франсуа Энглер (слева) и Питер Хиггс принимают поздравления.
Затем подуставший собеседник, скорее всего, поинтересуется, какая из этого следует выгода. Если он не страдает слабоумием и хотя бы немного образован, ему не надо объяснять, что жизнь человека не ограничивается исключительно практической деятельностью, а потому не имеет смысла требовать этого от науки. Но заданный вопрос имеет право на существование, и вы можете с чистой совестью сказать, что прямых практических следствий у этого открытия нет. Но косвенным образом именно поиск бозона Хиггса в значительной степени перевернул нашу жизнь. Дело в том, что этим занимались тысячи учёных и вспомогательный персонал со всего мира. Им надо было сделать более эффективным процесс обмена информацией — так появилась Всемирная паутина, то есть всем нам знакомый Интернет. Кроме того, приходилось обрабатывать огромные объёмы данных — в результате была разработана технология распределённых вычислений, когда задачу, непосильную для одного компьютера, решают сотни и тысячи машин, разбросанных по всему миру. Наконец, поиск бозона Хиггса позволил сделать важные шаги в развитии методов захвата солнечной энергии, рентгенографии и
протонной терапии
, используемой в онкологии.
После этого уже не стыдно говорить о том, что Большой адронный коллайдер «съел» около $10 млрд.
Питер Хиггс поздравляет Фабьолу Джанотти.
В продолжение разговора, между делом, можете упомянуть, что 83-летний Питер Хиггс жив и сильно стесняется, когда бозон называют его именем. В то же время он как старый атеист не согласен и с обозначением бозона как «частицы Бога», в шутку предложенным физиком
Леоном Ледерманом
.
Изо всей великолепной «шестёрки» учёных, постулировавших хиггсовскую частицу, скончался (да и то лишь в 2011-м, в 82 года) только бельгиец
Роберт Браут
. Его соратник
Франсуа Энглер
(79 лет) вместе с Хиггсом присутствовал в ЦЕРНе на объявлении исторических результатов. Живы и участники третьей группы — американцы
Джеральд Гуральник
(75),
Карл «Дик» Хаген
(75) и британец
Том Киббл
(80). Нобелевскому комитету предстоит трудная задача, ведь премию разрешается разделить только между тремя лауреатами. А почтить вниманием следует также заслуги тех, кто руководил экспериментами на Большом адронном коллайдере и анализом полученных данных. (И то, что Хиггс, Энглер и Браут в 2004-м получили
Премию Вольфа
, вторую по престижности после Нобелевской, не должно играть никакой роли, ибо наград мало не бывает.)
К счастью для жюри, американец
Филип Андерсон
(88 лет и тоже жив), предложивший то, что позднее стало называться
механизмом Хиггса
, Нобелевскую премию уже получил — в 1977-м.
Овация. Победно вскинул руку научный директор CERN Лин Эванс.
Кстати, церемония (точнее, всего лишь семинар) в ЦЕРНе (и об этом тоже можете рассказать) совпала с проведением в Линдау (ФРГ)
62-й встречи лауреатов Нобелевской премии
. Конечно, участники конференции не смогли обойти стороной это событие.
Дэвид Гросс
, награждённый в 2004 году, напомнил, что открыт не бозон Хиггса, а хиггсовская частица: «It's not THE Higgs boson but A Higgs». Чтобы доказать, что это именно бозон Хиггса, предсказанный простейшим вариантом Стандартной модели, исследователям надо измерить (что вполне возможно в течение следующих трёх месяцев работы БАКа) две вещи — спин и скорость распада относительно массы парной частицы.
Три месяца спустя БАК будет остановлен для планового ремонта на два года, а затем сможет работать на более высоких энергиях. Что дальше? Участники конференции указали друг другу на тот факт, что полученные результаты не только усиливают позиции Стандартной модели, но и поднимают новые вопросы. Г-н Гросс высказался в том духе, что впереди исследования «хиггсовского сектора». По его словам, коллайдер охватил пока лишь 2% событий, подлежащие регистрации в течение всей программы экспериментов, для которой его построили. Лучше всего, говорит г-н Гросс, свойства новой частицы прояснили бы столкновения электронов и позитронов, но осуществить это на БАКе очень трудно. Прекрасный повод для создания нового ускорителя!
"Далее не забудьте рассказать о том, что хиггсовская частица входит в огромное количество уравнений, лежащих в основе теорий, которые объясняют существование мироздания в том виде, в каком мы его ИМЕЕМ ЗДЕСЬ И СЕЙЧАС." ( выделение мое - К.Э.Ф.)
Точнее (и правильнее) было бы сказать: "ВИДИМ (наблюдаем) здесь и сейчас." Потому что тогда - действительно, все эти теории оказываются ГИПОТЕЗАМИ. И конечно же, физикам позарез нужен факт, подтверждающий Гипотезу - хотя бы намек!
Именно потому что:
"Если бы гипотеза о бозоне Хиггса оказалась ошибкой, все эти теории пришлось бы кардинальным образом пересмотреть."
А они ведь уже "положили" не одну жизнь ради нее! И еще положат! Ну, Хиггс со товарищи - уже патриархи. Но сколько там - на этом собрании, молодых. И что - все это "коту под хвост"?
Увы - и ничего тут не поделаешь! Почему? Да потому, что в Мире все - двойственно. И НЕ МОЖЕТ ОДНА частица "отвечать" за МАССУ - достаточно неопределенное, само по себе, состояние Объекта.
[...показать полностью...]
Который,опять же - в свою очередь, выявляется, как Объект, только при определенном соотношении, как минимум, Двух Систем Отсчета: Системы Пребывания самого Объекта и Системы Пребывания Наблюдателя этого Объекта.
Не зря, в Реальности, ОДИН И ТОТ же Объект - то предельно Различим, то совершенно исчезает от Наблюдателя! И ГЛАВНОЕ здесь - предельное УДАЛЕНИЕ Наблюдателя, вплоть до превращения (для него) этого же Объекта в НИЧТО. Приобретающее уже Образ (видимость) Чистой ЭНЕРГИИ.
Что же до самого БАКа, то и здесь - что и отмечено в сообщении, Природа озаботилась - в итоге, всем ПРАВИТ ПОБОЧНЫЙ Результат. Как сказано - Всемирная Паутина, распределенные вычисления и прочая, гм... онкология. Да мало ли чего еще...