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

Ясно, что слабое взаимодействие отличается от взаимодействий других типов, но вы можете спросить, стоит ли об этом беспокоиться. Распад нейтрона, конечно, интересен, но, к счастью, нас от него защищают свойства атомных ядер, и потому существуют стабильные атомы. Создается впечатление, что слабое взаимодействие практически никак не сказывается на нашей повседневной жизни. В отличие от гравитации и электромагнетизма, непосредственно мы его не ощущаем. Если бы слабое взаимодействие не имело других проявлений, его аномальную природу можно было бы легко упустить из виду.

Однако слабому взаимодействию мы обязаны своим существованием нисколько не меньше, чем гравитации и электромагнетизму. В 1939 г. Ханс Бете, которому вскоре суждено было возглавить усилия по разработке атомной бомбы, понял, что те же взаимодействия, которые разрушают тяжелые атомные ядра, извлекая из них взрывную энергию для бомбы, могли бы, при других обстоятельствах, быть использованы для создания крупных ядер из более мелких. При этом могло бы высвободиться еще больше энергии, чем высвобождается при взрыве атомной бомбы.

До того момента источник энергии Солнца оставался загадкой. Было установлено, что температура солнечного ядра не может превышать нескольких десятков миллионов градусов. Может показаться, что это очень много, но энергии, с которыми сталкиваются ядра при такой температуре, к тому моменту были уже достигнуты в лаборатории. Более того, было понятно, что Солнце не может светить за счет простого горения, как свеча.

Еще в XVIII веке было установлено, что объект с массой Солнца мог бы светить с наблюдаемой яркостью порядка десяти тысяч лет, если бы представлял собой что-то вроде горящего куска угля. Хотя это прекрасно соответствовало возрасту Вселенной, который епископ Ашер установил по библейскому рассказу о сотворении мира, к середине XIX века геологи и биологи установили, что на самом деле Земля много старше. Но никакого другого источника энергии вокруг не просматривалось, так что возраст и яркость Солнца долгое время оставались без объяснения [10] Уильям Томсон (лорд Кельвин) предложил в качестве возможного источника энергии Солнца его постепенное гравитационное сжатие. Этого могло бы хватить на десятки миллионов лет, но не на миллиарды, как требовалось по геологическим данным. – Прим. науч. ред. .

И тут на сцене появляется Ханс Бете – еще один представитель когорты невероятно талантливых и плодовитых физиков-теоретиков, вышедших из Германии в первой половине XX века. Бете тоже был одним из докторантов Арнольда Зоммерфельда и тоже получил в итоге Нобелевскую премию. Бете начал свою карьеру в химии, поскольку вводный курс физики в его университете был достаточно слаб – это обычная проблема. (Я тоже на первом курсе забросил физику, и по той же причине, но, к счастью, физический факультет моего университета позволил мне на следующий год посещать более продвинутый курс.) Бете переключился на физику, прежде чем перейти к последипломным исследованиям, и эмигрировал в Соединенные Штаты, чтобы избежать преследования нацистов.

Будучи блестящим физиком, Бете мог с мелом у доски выполнить детальные расчеты по широкому кругу задач; он начинал в верхнем левом углу и исписывал всю доску до правого нижнего ее угла, почти ничего не стирая. Бете оказал сильное влияние на Ричарда Фейнмана, которого всегда поражал неторопливый методичный подход Бете к задачам. Сам Фейнман часто перескакивал от начала задачи сразу к результату, а промежуточные этапы прорабатывал позже. Прочная техническая подкованность Бете прекрасно сочеталась с блестящими озарениями Фейнмана, когда оба они работали в Лос-Аламосе над атомной бомбой. Они часто ходили по коридору, и Фейнман громко возражал терпеливому, но настойчивому Бете; коллеги окрестили эту пару «линкор и торпедный катер».

Когда я был начинающим физиком, Бете считался живой легендой, потому что даже в девяносто с лишним лет он умудрялся писать важные физические статьи. Кроме того, он всегда был рад поговорить с кем-нибудь о физике. Приехав с лекцией в Корнеллский университет, где Бете проработал большую часть жизни, я был невероятно польщен, когда он зашел ко мне в кабинет, чтобы задать вопросы и внимательно меня выслушать, как будто мне на самом деле было что ему сообщить.

Кроме того, Бете обладал прекрасной физической формой. Друг-физик рассказывал мне о временах, когда ему тоже доводилось посещать Корнеллский университет. Однажды в выходной он амбициозно решил взобраться на холм по одной из многочисленных крутых пешеходных троп неподалеку от кампуса. Он гордился собой, когда, отдуваясь и тяжело дыша, добрался почти до вершины холма, – гордился ровно до тех пор, пока не заметил Бете, которому тогда было далеко за восемьдесят, легко спускавшегося по той же тропе с вершины.