Физикам нужен бозон Хиггса
В начале июля в подмосковном Протвино (близ Серпухова) состоялся традиционный, уже 26-й по счету, Международный семинар по фундаментальным проблемам физики высоких энергий и теории поля. Несколько десятков учёных , преимущественно из России (Москва, Протвино, Санкт-Петербург), а также из Англии, Франции и США, в течение 3 дней говорили «о сокровенном».
.
Ещё бы! В силу объявленной на сей раз тематики семинара («пространственно-временные структуры в микро- и макрокосмосе») собравшиеся теоретики изящно оперировали понятиями, выходящими далеко за рамки наших обыденных представлений о пространстве и времени....
На фото: группа участников и гостей семинара близ здания теоркорпуса ИФВЭ
Не случайно в своих комментариях к происходящему один из «хозяев поля», заместитель начальника теоретического отдела ГНЦ ИФВЭ профессор Владимир Петров заметил, что физики сегодня подходят к пониманию того, что даже бывшие уделом писателей-фантастов представления о "путешествиях во времени" не так уж беспочвенны. Что интересно - усложнение представлений о сокрытых пока тайнах мироздания происходит не вопреки, а благодаря попыткам учёных «навести порядок» в накопленных экспериментальных результатах и теоретических разработках.
Попробуем и мы в этом разобраться - только без высшей математики и прочих сложностей. Главный нерешённый пока вопрос современной физики внутиатомных частиц (раньше их называли «элементарными», хотя для почти всех это не так), как, впрочем, и необъятной космологии - существует ли на самом деле теоретически предсказанная ещё в 1964 году шотландским физиком Питером Хиггсом некая частица, называемая сейчас в честь своего автора «бозоном Хиггса». И этот вопрос - не праздное любопытство.
Дело в том, что практически общепринятая в современной мировой физике т.н. «Стандартная модель» (СМ) всего сущего - от субатомных частиц до Вселенной, страдает одним-единственным крупным изъяном. А именно отсутствием экспериментального подтверждения существования этого самого бозона. А без него - никак, ибо в рамках СМ именно «на Хиггса» возложена ответственная роль объяснения наличия или отсутствия такого важного свойства частиц (и не только частиц), как масса. Видимо, не зря популярная телереклама без устали вопрошает: «Сколько вешать граммов?»
Большинство описанных в СМ частиц (кварки, лептоны, адроны) имеют массу, а вот фотоны массой не обладают. До сих пор основные вводимые в СМ понятия и частицы по мере строительства ускорителей и развития физики высоких энергий получали одно за другим замечательные экспериментальные подтверждения (а их авторы - Нобелевские премии), а вот поиски бозона Хиггса по-прежнему безрезультатны. То ли энергии ускорителей пока не хватает, то ли Хиггс все-таки ошибся - неясно. А это значит - вместо СМ физики в конце концов могут принять и иную теоретическую модель «объяснения всего», если только такая модель включит в себя все накопленные экспериментальные данные и объяснит наконец загадку происхождения массы частиц доказательным путём.
И альтернативные теории разрабатываются, в том числе и с возникновением всякого рода «экзотики» типа множественных Вселенных в пространстве многих измерений…
Впрочем, физики-экспериментаторы уже «на подходе к Хиггсу». Более того, пару лет назад одна из исследовательских групп ЦЕРНа (Европейской организации по ядерным исследованиям, Женева, Швейцария) даже было объявила об обнаружении следов присутствия хиггсова бозона при обработке последних измерений на 27-километровом ускорителе LEP (электрон-позитронном коллайдере), но затем эта «заявка на Нобель» была снята с рассмотрения.
Проверить сей факт новыми измерениями уже было нельзя, так как LEP закончил свою трудовую биографию: международное сообщество физиков решило установить в этом уникальном кольцевом тоннеле, пересекающем франко-швейцарскую границу, новое физическое оборудование для ускорения не электронов, а протонов, то есть гораздо более тяжёлых частиц. Это будет уже не LEP, а LHC - большой адронный коллайдер, и он выведет физику высоких энергий на совершенно новые рубежи. Работы по этому крупнейшему научному проекту начала 21-го века ведутся с активным участием российских физиков, в том числе из Протвино, где делают целый ряд элементов ускорительной структуры, а также экспериментальных детекторных установок. Коллайдер заработает, видимо, только к концу текущего десятилетия - вот тогда поиски бозона Хиггса и возобновятся с новой силой.
А теоретическая мысль, как показал этот семинар в Протвино, привычно воспаряет во все новые и новые дали. В этом и состоит суть научного поиска, без которого немыслим дальнейший прогресс человеческой цивилизации.
Опубликовано: "Известия" - 19 июля 2003 г.