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

Пока же ни у кого нет разумной модели нового фазового перехода, предсказанного в физике элементарных частиц, такого, что связанное с ним новое скалярное поле хранит в пространстве так мало энергии. Под разумной моделью я подразумеваю модель, которую счел бы правдоподобной хоть кто-нибудь, помимо ее авторов.

Тем не менее Вселенная такова, какова она есть, и тот факт, что нынешняя фундаментальная теория никак принципиально не объясняет нечто столь фундаментальное, как энергия пустого пространства, не подразумевает ничего мистического. Как я уже говорил, недостаток понимания не доказывает существования Бога. Он свидетельствует лишь о недостатке понимания.

Имея в виду, что мы не знаем источника предполагаемой энергии, скрытой в пустом пространстве, мы вольны надеяться на лучшее, и в данном случае это означает, возможно, надежду на то, что верным окажется объяснение, связанное с космологической постоянной, а не с неким новым, еще не открытым скалярным полем, которое может однажды сбросить напряжение и перейти в новое состояние, высвободив при этом запасенную в пространстве энергию.

Не забывайте, что из-за соединения хиггсовского поля с остальным веществом Вселенной, когда это поле сконденсировалось в состояние с нарушением электрослабой симметрии, свойства вещества и сил, управляющих взаимодействиями материи, кардинально изменились.

Если в природе произойдет какой-то аналогичный фазовый переход с участием некого нового скалярного поля, стабильность вещества, какой мы ее знаем, может исчезнуть. Галактики, звезды, планеты, люди, политики и все, что мы сегодня видим вокруг, могут исчезнуть в буквальном смысле. Единственная хорошая новость здесь (помимо исчезновения политиков) состоит в том, что этот переход, предполагая, что начнется он с какого-то маленького зернышка в одном месте нашей Вселенной (так же, как маленькие пылинки могут запустить формирование ледяных кристаллов на нашем замерзшем окне или снежинок в процессе их падения на землю), распространится затем по пространству со скоростью света. Мы не узнаем, что на нас обрушилось, пока это не произойдет, а когда это произойдет – нас уже не будет и знать это будет некому.

Любопытный читатель, возможно, заметил, что все эти дискуссии относятся к новым скалярным полям, возможно существующим в природе. А как же хиггсовское поле, предусмотренное Стандартной моделью? Может ли оно играть роль во всем этом космическом безобразии? Может ли оказаться, что в хиггсовском поле и запасена энергия, ответственная за инфляцию – то ли на раннем этапе развития Вселенной, то ли сейчас? Может ли оказаться, что хиггсовское поле находится не в окончательном своем состоянии, а предстоит еще один переход, который вновь изменит конфигурацию электрослабого взаимодействия и массы частиц Стандартной модели?

Хорошие вопросы. А ответ один: мы не знаем.

Это не мешает многим теоретикам порассуждать об этой возможности. Мой любимый пример – любимый не потому, что он лучше остальных, но лишь потому, что мы рассуждали об этом с коллегой, Джеймсом Дентом, вскоре после открытия бозона Хиггса, – состоит в том, что хиггсовский механизм, возможно, все же играет какую-то роль в наблюдаемом расширении Вселенной. Как признают многие авторы, существование конденсата фонового поля и частиц, которые он в себя включает, может обеспечить нам уникальное окно, или «портал», способный обеспечить недостижимую иным способом чувствительность к существованию в природе других хиггсоподобных полей, каким бы слабым ни было их непосредственное взаимодействие с частицами, которые мы наблюдаем в Стандартной модели.

Если бозон Хиггса и другие хиггсоподобные частицы существуют (возможно, на масштабе теории Великого объединения), то физическая частица Хиггса – та, что была открыта в ЦЕРН, – может оказаться смесью с участием бозона Хиггса, отвечающего за слабое взаимодействие, и небольшой примеси какой-то другой хиггсоподобной частицы. (В этом нам указывает путь физика нейтрино, где аналогичные явления играют принципиально важную роль в понимании поведения нейтрино, рожденных, к примеру, при ядерных реакциях в глубинах Солнца и измеренных на Земле.) В таком случае можно по крайней мере предположить, что, когда поле Хиггса для слабого взаимодействия конденсируется в пустом пространстве, этот процесс способен подстегнуть конденсацию какого-нибудь другого хиггсоподобного поля со свойствами, которые позволяют ему запасать в точности нужное количество энергии, чтобы объяснить наблюдаемую сегодня инфляцию Вселенной. Математика, нужная для этого, весьма заумна, а модель некрасива. Но кто знает? Может быть, она некрасива потому, что мы не нашли пока правильной структуры, в которую ее можно было бы встроить.