Физики опять не нашли в мире смысла

Когда вы узнаете всю подоплеку, то тоже будете разочарованы. Но по порядку.

Группа физиков числом больше дюжины, из Гарварда, Йеля и других университетов, вздумали определить, какой он, электрон — круглый или вытянутый. То есть именно так они объясняют это недотепам, а между собой рассуждают о дипольном моменте. Придумали они, как измерить этот самый момент с очень большой точностью, в десять раз точнее прежнего, и получилось у них, что даже и при такой точности (0,00000000000000000001 нм) электрон все-таки круглый.

Ну или по крайней мере не настолько вытянутый, как им бы хотелось.

И пригорюнились физики. Отчего же?

Представьте себе, что вы верите хоть во что-нибудь, ну, например, в девять чинов ангельских. А потом вам говорят, что их нет. Что вы почувствуете?

Вначале, возможно, некоторое облегчение: теперь не нужно зубрить вот эти непонятные серафимы-херувимы-престолы, господства-силы-власти. Нет их — и камень с плеч долой.

Но потом в глубине души поселится тревога. Ведь чины эти не просто так были придуманы, а чтобы придать стройность и логику общей картине мироздания. Если девять чинов — выдумка, то мир на самом деле становится не проще, а гораздо-гораздо сложнее. Надо искать в нем какую-то другую логику, и не факт, что она вообще окажется вам по зубам. Уж точно будет посложнее Дионисия Ареопагита.

Вот примерно это же получилось с физиками, только вместо девяти чинов ангельских у них сегодня теория суперсимметрии.

Вернее, это не теория, а гипотеза. Теория у них тоже есть, называется она «Стандартная модель» и подтверждается всеми опытами, вплоть до недавно открытого бозона Хиггса. Да только вот беда: и сама эта теория довольно угловатая, и не объясняет она множество странных вещей. Вот, например, некоторые.

1. Почему в мире так много материи и почти совсем нет антиматерии? Несимметрично как-то.

2. Что такое «темная материя»? В Стандартной модели про нее ничего не говорится.

3. Откуда масса у нейтрино?

4. Почему рассчитанная и измеренная энергии вакуума отлично совпадают между собой, но в триллион триллионов раз отличаются от результатов космологических наблюдений?

И многое другое.

И вот придумали физики, что если добавить к Стандартной модели еще кучу частиц, то многое волшебно разъяснится. Чтобы не толковать о времени, движущемся в обратную сторону, и прочих заумностях, скажем лишь, что каждой нынешней частице должна соответствовать суперсимметричная частица, гораздо тяжелее. Удивительно, как много тайн объяснило бы такое положение дел. Всего, казалось бы, чуть-чуть пофантазировать — и мир приобретает лад и смысл.

Да только не видел никто этих частиц. Ну, стали искать. Построили даже коллайдер, Большой адронный, чтобы в нем уже на будущий год попытаться открыть первые, самые легкие суперсимметричные частицы.

Но у современной физики есть такая фишка: когда ученые начинают что-то рассчитывать по своим формулам, они должны принимать во внимание, что ВСЕ ЧАСТИЦЫ, которые в принципе могут быть, то и дело сами собой выскакивают из вакуума и исчезают. И во всех задачах, где такие расчеты проделали, получается, что частиц Стандартной модели вполне хватает: расчеты, основанные на ней, отлично согласуются с экспериментом.

Большая надежда была на электрон. Он тоже окружен облаком всевозможных возникающих на мгновение частиц. И если существуют только частицы, включенные в Стандартную модель, то облако это получается безукоризненно круглое. А если у частиц есть суперсимметричные партнеры, облако будет слегка яйцеобразное (можно об этом прочитать подробнее, если кому интересно).

Насколько яйцеобразное? Это зависит от деталей теории суперсимметрии (там пока еще есть из чего выбирать). Но, скажем, если весь разброс теоретических предсказаний идет в пределах от 1 до 1000 неких единиц, то вот этот опыт коллаборации ACME, о котором мы ведем тут речь, доказывает, что величина эта не может быть больше 10. Огромное число вариантов суперсимметрии сразу отбрасываются. А если увеличить точность эксперимента еще в десять раз, вполне может оказаться, что и единичка — слишком много. Тогда, значит, с идеей суперсимметрии можно покончить.

Пикантность ситуации еще и в том, что величина продолговатости электрона зависит от массы суперсимметричных частиц. И теперь, когда диапазон возможной продолговатости сузился, на относительно легкие частицы можно больше не рассчитывать. В частности, нет практически никакой надежды обнаружить суперчастицы на Большом адронном коллайдере в Женеве, а ведь коллайдер, между нами говоря, именно затем и строился.

Справедливости ради отметим, что это далеко не первый эксперимент, сужающий поле для суперсимметричных фантазий (вспомним хоть давешний распад странного В-мезона). Но физики все не верят, бьются лбом об стену.

Все потому, что очень трудно им поверить в эту леденящую мысль: больше ничего нет. Вот то, что мы видим, есть, а остального всего нет. (Это как если бы вы думали, что идете по мосту, опоры которого не видно из-за тумана, а оказалось, что опор вовсе нет и вся фигня ни на чем не держится, и сейчас все ухнет вниз вместе с вами, бедолагой).

Может быть, еще можно подправить теорию, чтобы склад и лад суперсимметрии в ней остался, а экспериментально опровергаемых следствий было поменьше?

Собственно, теорию всегда можно подправить. Теорию девяти чинов ангельских тоже ведь до сих пор продвигают некоторые специалисты: все, говорят, с ней нормально, если кое-что понимать метафорически, что-то чувствовать сердцем, а остальное — в духовном смысле. Но от физики традиционно ждут большей определенности.

Представляете себе отчаяние ученых? Старая физика вся перекошенная, а новой нет как нет. Ситуация в чем-то обратная положению на начало ХХ века, когда старая физика была вся такая классная, за редкими исключениями, а новая и нескладная, как назло, лезла изо всех щелей. Но тогда прорвались, прорвутся и в этот раз, надо полагать.

Может, кто-то из нас и доживет до ладного, складного, разумного мира. Но пока, вынужден вас огорчить, мы живем в довольно нелепом.