Лоуренс Краусс - Почему мы существуем? Величайшая из когда-либо рассказанных историй

Каждый детектор состоит из миллионов составных частей, в нем есть трекеры, способные измерять траектории частиц с точностью до десятимиллионных долей метра, есть калориметры, с высокой точностью регистрирующие энергию, передаваемую частицами детектору, есть и устройства для измерения скорости частиц по их излучению, испускаемому при прохождении через детектор. В каждом столкновении рождаются сотни или даже тысячи отдельных частиц, и детектор должен отследить почти все и дать ученым возможность реконструировать каждое событие.

Физик Виктор Вайскопф, четвертый генеральный директор ЦЕРН в 1961–1966 гг., однажды сравнил большие ускорители того времени с готическими соборами средневековой Европы. В контексте ЦЕРН и БАКа это сравнение звучит особенно интересно.

Готические соборы строились на пределе, а то и за пределами технических возможностей своего времени и требовали создания новых строительных технологий и новых инструментов. Сотни или даже тысячи лучших мастеров из десятков стран возводили их на протяжении многих десятилетий. По сравнению с ними любые уже существовавшие на тот момент здания казались карликами. И весь практический смысл их сооружения состоял в том, чтобы восславить Господа.

БАК представляет собой самую сложную машину из всех когда-либо построенных человеком, и для его сооружения потребовалось разработать новые строительные технологии и новые инструменты. Чтобы создать ускоритель и работающие на нем детекторы, потребовались почти два десятилетия усилий тысяч дипломированных ученых и инженеров из более чем сотни стран, говорящих на десятках языков и происходящих из обществ, исповедующих по крайней мере столько же религий. Масштаб этого сооружения затмевает размеры всех машин, построенных до него. И весь практический смысл их сооружения состоял в том, чтобы восславить и исследовать красоту природы.

С этой точки зрения и соборы, и коллайдер представляют собой памятники лучшим, возможно, качествам человеческой цивилизации – способности и готовности придумывать и создавать объекты таких масштабов и такой сложности, что требуется сотрудничество множества отдельных людей со всего света, с целью превратить наше изумление и восхищение устройством космоса в нечто конкретное, что может в будущем улучшить жизнь человека. И коллайдеры, и соборы представляют собой несравненные по величию творения, прославляющие опыт человечества в разных областях. Тем не менее я считаю, что БАК побеждает в состязании с соборами, и его успешное строительство за два десятилетия наглядно демонстрирует, что XXI век пока не лишился культуры и воображения.

И тут мы наконец возвращаемся к тому, что привело нас к 4 июля 2012 г.

К 2011 г. БАК находился в крейсерском режиме, как выразился один из руководителей ЦЕРН. Количество данных, собранных к октябрю того года, уже в четыре миллиона раз превышало то, что было получено при первом запуске в 2010 г., и в тридцать раз – то, что было получено к началу 2011 г.

В этот период сбора данных, о которых физики мечтали сорок лет, по сообществу стали разлетаться слухи, причем многие из них исходили от самих экспериментаторов. Я работаю по совместительству в Австралийском национальном университете в Канберре, а Международная конференция по физике высоких энергий должна была состояться в июле 2012 г. в Мельбурне. Там работает много сотрудников БАКа, и во время своих визитов я постоянно слышал, как экспериментальные данные исключают все больше и больше областей из диапазона возможных масс для бозона Хиггса.

Многих экспериментаторов хлебом не корми, дай только доказать, что теоретики не правы. Так было и в этом случае. Одна участница эксперимента возбужденно сообщила мне меньше чем за полгода до той встречи, что почти весь диапазон возможных масс частицы Хиггса уже проверен и частицы не обнаружено, остался лишь небольшой участочек между 120 и 130 массами протона. Она считала, что к июлю и эту область удастся проверить и исключить. Я, как человек, не слишком веривший в существование бозона Хиггса, не расстроился при этом известии. Более того, я готовил статью, в которой объяснял, почему бозона Хиггса может и не существовать в природе.

Ситуация стала интереснее 5 апреля, поскольку энергию частиц пучка в системе центра масс на БАКе немного увеличили – до восьми тысяч энергий покоя протона. Это, естественно, означало расширение возможностей для открытия новой частицы. К середине июня было объявлено, что руководители двух главных экспериментов и генеральный директор ЦЕРН не приедут в Мельбурн, но представят результаты дистанционно в режиме телеконференции утром 4 июля в главном конференц-зале ЦЕРН – в том же помещении, где Руббиа в свое время объявил об открытии W-частиц.