CC BY
28ИСТРАСТИпо! бозожУХИГШАМ
ВАСТЗШЙШГИШИ
га
ш^лШШМшШшШШШ:
Маргарита Ивановна Турбина,
криолитолог
М. И.Турбина DOI: 10.24411/1728-516Х-2019-10051
Всё проще, чем вы думаете, и одновременно сложнее, чем вы можете вообразить.
Иоганн Вольфганг Гёте
Когда в ЦЕРНе и Фермилабе пришли к согласию относительно результатов экспериментов по слабым нейтральным токам (после 1974 г.), научное сообщество подтвердило справедливость электрослабой теории и, следовательно, существование W- и 7-частиц [1, 2].
В своей нобелевской лекции Вайнберг, получивший эту премию за разработку электрослабой теории, объяснил, что в этой теории предсказываются массы W- и Z-частиц примерно на уровне 83 и 94 ГэВ, соответственно [3]. Теперь физики соревновались в том, кто первым откроет эти частицы. Однако на пути учёных было серьёзное препятствие. Оказалось, что W- и Z-частицы очень неустойчивы, время их жизни чрезвычайно мало, поэтому требовалось создавать их искусственно. Эта задача не была лёгкой. Согласно
расчётам теоретиков для получения Z-частицы необходима полная энергия столкновений не менее 94 ГэВ, а для получения W-частицы - около 160 ГэВ (энергия каждой - 83 ГэВ, а рождаются они парами) [4].
В июне 1976 г. ЦеРН ввёл в действие свой протонный суперсинхротрон (ПСС) - 6,9-километровый кольцевой протонный ускоритель, способный генерировать энергию частиц до 400 ГэВ. За месяц до его пуска протонный ускоритель в Фер-милабе превзошёл эту энергию, достигнув 500 ГэВ. Однако и этого было недостаточно, поскольку разбивание частицы о неподвижную мишень приводит к значительным потерям: отскакивающие частицы забирают энергию. Столкновения частиц, даже ускоренных до такой энергии, на которую был способен ПСС или ускоритель в Фермилабе, могли дать новые
На фото вверху - первое событие рождения 10-бозона, полученное группой Руббиа (детектор УА1) (http://hepd.pnpi.spb.m/юc/юc/Пne11-12-2014/n5.htm)
частицы гораздо меньшей энергии. Чтобы достичь предсказанной для №/- и 7-частиц энергии, необходим был гораздо более мощный ускоритель, чем любой из уже построенных [4].
Ещё в апреле 1976 г в ЦЕРНе исследовательская группа дала заключение по поводу нового крупного проекта - Большого электрон-позитронного коллайдера (БЭП), который предполагалось построить в 27-километровом кольцевом туннеле у Женевы, близ швейцарско-французской границы. Расчётная энергия лобовых столкновений 90 ГэВ подведёт БЭП к самой границе энергии и 7-частиц.
У американских физиков были ещё более грандиозные планы - построить адронный коллайдер Тэватрон, способный достигать энергии столкновения 1 ТэВ. Однако сооружение такого коллайдера потребовало бы для ускорения частиц сверхпроводящих магнитов пока не разработанной конструкции, поэтому этот проект был всего лишь предположением [4].
В такой ситуации находились физики в 1976 г Но учёным не хватало терпения ждать. «Потребность обнаружить и 2-частицы была так сильна, - вспоминал физик ЦЕРНа Пьер Дарьюла, - что даже самые терпеливые из нас были недовольны долгим проектированием, разработкой и строительством БЭПа...» [4, с. 152]. Не отличались большим терпением и учёные Фермилаба, старавшиеся придумать, как с помощью имеющихся возможностей добраться до необходимого уровня энергии.
У физиков было два варианта: либо ждать, пока появятся средства на строительство более крупных и мощных ускорителей нового поколения, либо как можно быстрее использовать радикальную идею значительного наращивания мощности ускорителей, выдвинутую
Рис. 1. Советский учёный-физик, академик АН СССР с 1964 г. Г. И. Будкер (1918-1977 гг.).
Основатель и первый директор Института ядерной
физики Сибирского отделения АН СССР. Автор многочисленных открытий и изобретений в области физики плазмы и физики ускорителей (https://wiki2.org/ ги/Будкер,_Гзрш_Ицкович)
ещё в 1960-х годах советским физиком Гершем Ицко-вичем Будкером (рис. 1). Он предложил конструкцию ускорителя, в котором, вместо нацеливания ускоренных частиц на неподвижные мишени, пучки протонов направляли навстречу пучкам антипротонов. При таком соударении должна выделяться огромная энергия.
Идея заставить частицы сталкиваться «лоб в лоб» не нова. Она развивалась ещё в 1950-х годах [4, 5]. Гениальность предложения Будкера состояла в использовании антивещества. Частицы антивещества имеют такую же массу, как и их партнёры. Электрический заряд у них равный, но противоположный по знаку. Если запустить протоны и антипротоны в ускоритель, то можно получить закручивающиеся в противоположных направлениях пучки частиц. Тогда достигнутая энергия столкновений была бы вдвое больше энергии ускорителя. Однако существовало одно препятствие, которое угрожало сорвать планы Будкера [2, 4].
Трудность состояла в том, что тогда учёные ещё не умели создавать чистые пучки античастиц высокой энергии. Но Будкер в Новосибирске и ведущий физик ЦЕРНа Симон ван дер Меер (рис. 2), работая над этой проблемой, показали: если интенсивные пучки антипротонов охладить, то они будут вести себя достаточно стабильно.
Пучки протонов создают, ускоряя ядра водорода, вылетающие из газгольдера. Потом их заставляют двигаться в одном направлении. Антипротоны можно получить, если направить пучки протонов на металлическую мишень (например, медную) и затем собрать случайно вылетающие частицы антивещества. Для получения единственного антипротона необходим миллион таких столкновений. Хуже того, возникающие антипротоны представляют собой ансамбль частиц с различными
Рис. 2. Лауреат Нобелевской премии Симон ван дер Меер (1925-2011 гг.) (http://hepd.pnpi.spb.ru/ioc/ юе/1пе11-12-2014/п5Мт)
энергиями. Лишь небольшая доля полученных таким способом антипротонов может «вписаться» в накопительное кольцо, что значительно уменьшает и интенсивность антипротонного пучка, и светимость пучка (параметр количества столкновений, которые может дать пучок). Для успеха экспериментов на протон-антипротонном коллайдере необходимо, чтобы пучок антипротонов обладал достаточной светимостью, а для этого требуется каким-то образом «сконцентрировать» энергию протонов на уровне желаемой энергии пучка. К счастью, ван дер Меер придумал, как этого добиться, предложив метод, который он назвал стохастическим охлаждением1 [4].
Эксперименты ван дер Меера в 1968 г. позволили предположить, что действительно есть возможность сконцентрировать антипротоны с начальным распределением энергий в гораздо более узком диапазоне, необходимом, чтобы попасть в накопительное кольцо (рис. 3). Результаты дополнительных испытаний метода стохастического охлаждения, проведённых ван дер Меером в 1974 г., были скромными, но достаточными, чтобы считать, что принцип работает [4].
Между тем Карло Руббиа (рис. 4) перестал переживать, что его обогнали физики ЦЕРНа в открытии слабых нейтральных токов. Он был упрямым и целеустремлённым человеком и твёрдо решил никому не позволить обогнать себя в погоне за W- и 7-частицами. Летом 1976 г Руббиа вместе с коллегами представил проект по преобразованию протонного синхротрона в Фермилабе (500 ГэВ) в протон-антипротонный коллай-
дер. Однако руководство ему отказало, предпочтя сосредоточить усилия на том, чтобы получить поддержку в пользу Тэватро-на. К тому же метод стохастического охлаждения не обещал успехов [4].
Разочарованный Руб-биа предложил свою разработку ЦЕРНу, где встретил приветливый приём. К июню 1978 г проведённые в ЦЕРНе испытания стохастического охлаждения дали обнадёживающие результаты, и генеральный директор по исследованиям Леон ван Хове был готов рискнуть. Это давало возможность первыми открыть W- и 7-частицы [4].
Для регистрации столкновений частиц требовались детекторы. Для их размещения вырыли две вместительные пещеры рядом с ПСС. Первый детектор (УА1), конструкцию которого разработал Карло Руббиа с командой физиков, был огромным и очень сложным (рис. 5). Он весил более 2000 тонн. Второй (УА2) -меньше, проще и дешевле - делала команда во главе с французским физиком Пьером Дарьюла [4].
Предполагалось, что протонный и антипротонный пучки с энергией 270 ГэВ соединятся в ПСС и придут в столкновение, достигнув общей энергии 540 ГэВ, что гораздо больше, чем требуется для обнаружения W- и 7-частиц [4].
Рис. 5. Сборка центрального детектора УА1 (http://astronu.jinr.ru/school/arhiv/shkola-2014/shlippe-prezentaciya)
Рис. 3. Накопитель (аккумулятор) антипротонов,
использующий метод стохастического охлаждения Симона ван дер Меера (http://astronu. jinr.ru/school/arhiv/shkola-2014/shlippe-prezentaciya)
Рис. 4. Лауреат Нобелевской премии Карло Руббиа (1934 г. р.) (http://hepd.pnpi.spb.ru/ ioc/ioc/line11-12-2014/ n5.htm)
1 Слово «стохастический» означает случайность, а «охлаждение» говорит не о температуре пучка, а о случайных движениях и распределении энергий частиц, удерживаемых внутри него [4]. В этом методе используется чувствительный электрод, который определяет антипротоны с энергией, не соответствующей желаемой энергии пучка, и посылает сигнал электроду с другой стороны кольца вернуть частицы «в строй». Если повторять процесс много миллионов раз, пучок постепенно сольётся и приобретёт желаемую энергию [4].
Строительные работы были в разгаре, когда на конференцию в Женеву прибыл Питер Хиггс (1979 г.). Он, конечно же, воспользовался шансом посетить ЦЕРН. Хиггсу устроили экскурсию по стройке и показали зияющую дыру в земле, где собирались монтировать установки для получения и хранения антипротонов [4].
Тем временем директором Фермилаба стал Леон Ледерман (рис. 6). Это был дальновидный лидер, имевший репутацию учёного, глубоко преданного науке, и его высоко ценили. В ноябре 1978 г Ледерман, изучив все варианты преобразования имеющихся у них установок в протон-антипротонный коллайдер, пришёл к выводу, что риск слишком велик. В отличие от ван Хове, он не был готов рисковать. Ледерман решил использовать весь свой авторитет, чтобы снова попытаться получить финансирование на превращение старого ускорителя в более мощный - Тэватрон [4].
Таким образом, Фермилаб выбыла из гонки за право первой обнаружить W- и Z-частицы. Поэтому между собой соревновались две команды ЦЕРНа, возглавляемые Карло Руббиа и Пьером Дарьюла, которые работали в одной и той же лаборатории, но курировали два разных детектора2 (см. выше).
К ноябрю 1982 г. коллайдер уже заработал и развил энергию, достаточную для рождения W-частиц. Из миллиардов зарегистрированных столкновений Руббиа и Дарьюла отобрали миллион для детального анализа3. До конца года команда ЦЕРНа зарегистрировала несколько столкновений, которые выглядели так, как будто в них рождались W-частицы [2, 4].
В январе 1983 г. на конференции в Риме Руббиа и Дарьюла впервые представили свои последние результаты. Руббиа объявил о том, что из нескольких тысяч миллионов наблюдённых столкновений на их детекторе установлено шесть событий - кандидатов на распад W-частиц. Он подчеркнул, что результаты «очень предварительные». Один слайд в докладе Руббиа был подписан так: «Si sono rose, fioriranno», что означает: «Если это розы, то они обязательно будут цвести» [2, с. 67]. Дарьюла в своём сообщении также был весьма осторожным и выделил четыре столкновения, которые, казалось, демонстрируют рождение W-частиц. Леон Ледерман, выступивший на конференции с заключительным словом, сказал, что открытие W- и Z-частиц кажется неизбежным, но призвал своих коллег-физиков развивать в себе здоровый скептицизм до тех пор, пока результаты не станут более убедительными [2, 4].
Через неделю команды Руббиа и Дарьюла докладывали полученные ими результаты перед учёными ЦЕРНа. В статье Руббиа, вышедшей в журнале «Physics Letters», не утверждалось, что W-частицы обнаружены, но были представлены имевшиеся к тому времени сви-
Рис. 6. Лауреат Нобелевской премии Леон Ледерман (1922 г. р.) (https://upload.wikimedia.org/ wikipedia/commons/1/1b/Leon_M._Ledermanjpg)
детельства их рождения. Статья Дарьюла была опубликована на три недели позже. За всеми этими событиями последовали выводы о том, что М-частицы найдены, их энергия близка к предсказанным 80 ГэВ [4].
Летом 1983 г., через шесть месяцев после открытия М-частицы, ЦЕРН объявил о том, что команда Руббиа обнаружила также и 7-частицу, характерной чертой которой был её распад на электрон и позитрон, разлетавшиеся друг от друга с огромной скоростью. Команда Дарьюла подтвердила открытие Руббиа спустя некоторое время. К концу 1983 г. обе команды в сумме зарегистрировали сотню М±-событий и дюжину ^-событий, при этом было установлено, что их масса имеет порядок 81 и 93 ГэВ, соответственно. Руббиа и ван дер Меер разделили Нобелевскую премию по физике за 1984 г. [4].
Серия открытий, сделанных в ЦЕРНе, активизировала работы по развитию физики элементарных частиц в США. Учёным, уязвлённым тем, что их европейские соперники первыми обнаружили М- и 7-частицы, нужен был реванш, и они были полны решимости опередить ЦЕРН в открытии бозона Хиггса. Однако никто не мог гарантировать, что Тэватрон, построенный в 1983 г., способен заметить бозон Хиггса. Нужен был более резкий скачок вперёд.
Примерно через месяц после того, как пришла весть об открытии европейскими учёными 7-частицы, консультативный комитет по физике высоких энергий США, планирующий выделение средств на установку для исследований, опубликовал свои рекомендации по дальнейшей работе: американским физикам необходим такой ускоритель, который превзошёл бы церновский
2 Работы в ЦЕРНе проводились по определённым правилам, обеспечивающим уверенность в правильности результата. Группы, работающие на различных детекторах, не показывали сразу свои данные друг другу. Если одна команда делает открытие, другая его проверяет и либо подтверждает, либо опровергает [4].
3 Сама М-частица столь неустойчива, что исчезает почти сразу, как только рождается, поэтому церновские команды искали не её саму, а продукты распада этой частицы - электроны (или позитроны) и нейтрино. Поскольку нейтрино пролетают через детекторы, не оставляя следа, учёные определяют их присутствие по столкновениям с другими частицами - вылетая, нейтрино уносят с собой энергию [2, 4].
по мощности и лидировал в этой области в течение следующих десятилетий. Широко мыслящий Ледерман ещё раньше предлагал проект супермассивного протон-протонного коллайдера, способного достигать энергии столкновения 40 ТэВ, что примерно в 400 раз больше, чем изначально предполагалось в следующем коллай-дере ЦЕРНа, находившемся в стадии проектирования. Ледерман назвал свой коллайдер Дезертроном (от англ. desert - пустыня), потому что его предполагалось построить среди широкой пустынной равнины. Однако это название вскоре было заменено на Сверхпроводящий суперколлайдер (ССК). Цель создания этой машины -обнаружение частицы Хиггса и, следовательно, получение доказательства гипотезы происхождения массы [4].
Проектная разработка ССК была закончена к концу 1986 г. Затраты на строительство оценили в 4,4 млрд долларов, что сразу же перенесло его в разряд крупных научных проектов, которые требовали президентского одобрения. Рональду Рейгану и его администрации проект ССК был представлен в январе 1987 г После обмена доводами за и против вложения таких средств глава бюджетного управления при президенте сказал, что утверждение этого проекта ничего реального не даст, разве что осчастливит всего лишь нескольких физиков. На это Рейган ответил, что он, вероятно, обязан сделать их счастливыми, искупив вину за то, что своего преподавателя физики в школе он сделал глубоко несчастным [2].
Проект получил президентское одобрение, но всё же вызывал много сомнений, поскольку под угрозой оказались другие потенциально ценные проекты. Между тем предварительная смета расходов росла как на дрожжах по мере того, как инженеры яснее осознавали сложность сооружения огромного кольца сверхпроводящих магнитов. Всё громче звучали протесты против «большой науки». К июню 1992 г смета ССК возросла до 11 млрд долларов, и палата представителей конгресса проголосовала против строительства ССК.
Мнение по поводу строительства уникального коллайдера попросили высказать лауреата Нобелевской премии Стивена Вайнберга, опубликовавшего в 1967 г. работу по объединению электромагнитного и слабого взаимодействий с помощью механизма Хиггса. Выступая перед конгрессом, Вайнберг сказал, что физика элементарных частиц приоткрывает нечто важное в глубинной природе Вселенной4. Британский физик Стивен Хокинг прислал видеообращение в поддержку ССК. Но всё было напрасно [4].
Билл Клинтон, ставший президентом США после Буша, сменившего в свою очередь на этом посту Рейга-
на, в основном поддерживал проект, но не так активно, как Рейган и Буш. К тому же у проекта появился соперник: программа строительства Международной космической станции (МКС) стоимостью 25 млрд долларов. В один из дней октября 1993 г. палата представителей проголосовала в пользу МКС, а на следующий день -против ССК. Средства выделялись для консервации уже построенных объектов. К этому времени было потрачено 2 млрд долларов и вырыт 23-километровый туннель5 (рис. 7).
Через год с небольшим после закрытия проекта ССК страны-участники ЦЕРНа проголосовали за выделение 15 млрд долларов в течение 20 лет на перестройку БЭПа, когда истечёт срок его действия, и переоборудование его в протон-протонный коллайдер. Идея такого ускорителя, названного Большим адронным коллай-дером (БАК), впервые обсуждалась в марте 1984 г. на симпозиуме в ЦЕРНе в швейцарской Лозанне. Он мог бы достичь энергии столкновений 14 ТэВ. Это меньше запланированной энергии ССК, но более чем достаточно, чтобы найти бозон Хиггса [2].
К счастью для ЦЕРНа, сооружение этого коллайдера финансировалось средствами не одной отдельной
Рис. 7. Один из участков 23-километрового туннеля, вырытого под техасской прерией [4, с. 173]
4 Вайнберг сказал: «Мы начинаем подозревать, что это не случайность - не просто некая случайная проблема, которую мы выбрали для изучения в данный момент развития физики, - дело в том, что в законах, управляющих материей, есть простота и красота, и они отражают нечто, что встроено в логическую структуру Вселенной на очень глубоком уровне» [2, с. 78].
5 Писатель Герман Вук, лауреат Пулитцеровской премии (см. сноску 6), написал роман «Яма в Техасе» на основе истории ССК. В авторском предисловии он пишет: «После того, как [физики] изобрели атомную и водородную бомбы, они были любимцами конгресса. Но всё внезапно и грубо кончилось. Единственное, что осталось от так и не начавшегося поиска хиггсовского бозона, - это яма в Техасе, огромная заброшенная яма. Она по-прежнему там» [4, с. 172].
6 Пулитцеровская премия - одна из наиболее престижных наград США в области литературы, журналистики, музыки и театра (https://ru.wikipedia.org/wiki/Пулитцеровская_премия).
страны7. Однако страны-участницы, недовольные величиной отчисляемых вложений, всё же могли прекратить финансирование. Так, в апреле 1993 г Британский институт физики провёл свою ежегодную конференцию в Брайтоне. Рассматривалась и проблема финансирования ЦЕРНа, содержание которого стоило огромных денег. Обсуждение начал министр науки Уолдгрейв, не понимавший цели исследований. Министр поставил перед физиками трудную задачу: написать коротко и простым языком о бозоне Хиггса и объяснить, почему надо тратить миллиарды долларов только ради того, чтобы его обнаружить. «Если вы поможете мне в этом разобраться, у меня будет больше шансов помочь вам получить деньги на его поиски», - сказал Уолдгрейв аудитории [4, с. 176]. К тому же министр пообещал бутылку марочного шампанского тому, кто лучше и понятнее опишет загадочную частицу. На той же неделе престижный британский научный журнал «Nature» объявил конкурс на статью [4].
Об этом конкурсе услышал Дэвид Миллер, специалист в области физики элементарных частиц и астрономии, профессор (Университетский колледж Лондона), который любил рассказывать о науке понятным языком [2]. Миллер вспомнил, как однажды, когда он уезжал из ЦЕРНа, группа журналистов попросила его объяснить, что такое частица Хиггса. Эти научные журналисты приезжали в ЦЕРН, чтобы узнать, чем заняты учёные, и встретиться с физиком Джоном Эллисом (1946 г. р.), который должен был рассказать им о бозоне Хиггса. Однако старания Джона ни к чему не привели. Журналисты ничего не поняли и поэтому попросили Миллера объяснить им на простом языке, что же такое хиггсовский бозон. Миллер не был уверен, что ему удастся сделать
то, что не получилось у Эллиса. Но вдруг ему пришла в голову интересная идея. «Представьте себе, что в комнате есть только вы - мужчины - и вы спорите о чём-то. И вдруг туда без предупреждения быстрой летящей походкой входит очень красивая женщина. - Он сделал паузу и подождал, пока у слушателей включится воображение. - Когда она идёт по комнате, те из вас, кто поближе, забывают, о чём спорили, стараются подойти поближе, группируются вокруг неё, мешая её продвижению и замедляя его. Это как если бы она из стройной изящной женщины превратилась в старую, неповоротливую толстуху» [2, стр. 90]. У этой аналогии были недостатки и многие из них - ненаучного плана, но журналисты основную идею уловили. Комната, наполненная репортёрами, - образ поля Хиггса. Хорошенькая женщина - образ частицы, которая приобретала массу, двигаясь в этом поле, то есть замедлялась за счёт взаимодействия с этим полем. А облепившие её ухажёры - бозоны Хиггса. Журналистам эта система образов, видимо, была вполне понятна [2].
И сейчас, узнав о конкурсе, Миллер решил, что придуманное им ранее объяснение недурно: для толкования механизма Хиггса простым языком, понятным даже политику, достаточно небольших изменений, и получится живая картина, если он воспользуется опытом общения самого Уолдгрейва с выдающейся личностью, которая недавно господствовала в политике - бывшим премьер-министром Маргарет Тэтчер [4].
Миллер описал механизм8, при помощи которого безмассовые частицы взаимодействуют с полем Хиггса и таким образом приобретают массу (рис. 8), а затем объяснил и бозон Хиггса9 (рис. 9), [4, с. 181].
7 ЦЕРН - научный центр мирового класса - получал взносы от 20 государств-членов, общей суммой 1 млрд долларов в год. В ЦЕРНе деньги буквально зарывались в землю [4].
8 Миллер написал: «Представьте себе вечеринку с членами политических партий, которые равномерно распределены по комнате и все разговаривают с ближайшим соседом. Входит мадам бывший премьер-министр и идёт по комнате. Все партийные функционеры, находящиеся рядом, с силой притягиваются к ней и скапливаются вокруг неё. По мере продвижения она притягивает тех, к кому приближается, а те, кого она оставила, снова равномерно распределяются по комнате. Из-за того, что вокруг неё всё время скапливается толпа народа, она приобретает массу больше обычной, то есть у неё больший импульс при той же скорости движения по залу. При движении её труднее остановить, а после остановки её труднее заставить двигаться вновь, так как процесс скопления приходится начинать сначала. Это и есть механизм Хиггса в трёх измерениях и с усложнениями, которые вносит принцип относительности.
Чтобы сообщить массу частицам, мы предположили фоновое поле, которое локально искажается, когда частица движется сквозь него. Искажение - скопление поля вокруг частицы - генерирует массу частицы. Возьмём пример прямо из физики твёрдых тел. Вместо поля, распределённого по всему пространству, твёрдое тело содержит решётку положительно заряженных атомов кристалла. Когда электрон движется по решётке, атомы притягиваются к нему, отчего эффективная масса электрона становится в сорок раз больше массы свободного электрона.
Постулированное поле Хиггса в вакууме (см. [6]. - Прим. М. Т.), - своего рода гипотетическая решётка, пронизывающая нашу Вселенную. Оно необходимо нам, потому что иначе мы не можем объяснить, почему Z- и W-частицы, переносящие слабое взаимодействие, массивны, а фотон, переносящий электромагнитное взаимодействие, не имеет массы» [4, с. 177-178].
9 Чтобы объяснить бозон Хиггса, Миллер продолжал: «А теперь представьте, что по комнате с партийными функционерами прошёл слух. Те, кто находится рядом с дверью, слышат его первыми и скапливаются в группу, чтобы узнать подробности. Потом они разворачиваются и переходят к ближайшим соседям, которым тоже хочется послушать. По комнате проходит волна скоплений. Она может распространиться до всех четырёх углов или образовать компактный узел, который переносит новость по линии функционеров от двери до какого-то высокопоставленного лица по ту сторону комнаты. Так как информацию переносят скопления людей и так как именно скопления сообщали дополнительную массу бывшему премьер-министру, тогда скопления - переносчики слуха - тоже имеют массу.
Бозон Хиггса, как предсказано, является таким скоплением в поле Хиггса. Нам будет гораздо проще поверить, что поле существует и что механизм сообщения массы другим частицам верен, если мы увидим саму частицу Хиггса. И этому тоже есть аналогия в физике твёрдых тел. Кристаллическая решётка может переносить волны скоплений, и ей не требуется, чтобы электрон двигался и притягивал атомы. Эти волны могут вести себя так, как если были бы частицами. Они называются фотонами и тоже бозоны. Механизм Хиггса и поле Хиггса могут существовать в течение всей жизни нашей Вселенной, но при этом может не существовать бозона Хиггса. Это должно установить новое поколение коллайдеров» [цит. по 4, с. 178-180].
Рис. 8. Образное представление механизма получения массы безмассовыми элементарными частицами (в аналогии - Маргарет Тэтчер), взаимодействующими с полем Хиггса (равномерное распределение партийных функционеров) [4, с. 179]
Рис. 9. В аналогии бозон Хиггса представлен слухом, который передаётся шёпотом по «полю» партийных работников, на котором происходит скопление тех, кто хочет услышать слух. Так формируется локализованная «частица», затем движущаяся по комнате [4, с. 181]
О большом интересе к проблеме говорило количество полученных Уолдгрейвом заявок: их было 117. Из пяти определившихся лидеров сообщество физиков признало лучшим вариант Миллера10. Эта история быстро разнеслась по всему миру и стала одним из популярных способов описания поля и частиц Хиггса [4]. А британское правительство, несмотря на стеснённые обстоятельства, продолжало вкладывать средства в ЦЕРН [4].
Окончание следует Список литературы
1. Вайнберг, С. Мечты об окончательной теории / С. Вайнберг; [пер. с англ. А. В. Беркова]. - М. : Едито-риал УРСС, 2004. - 256 с.
2. Сэмпл, И. В поисках частицы Бога, или Охота на бозон Хиггса / И. Сэмпл ; [пер. с англ. Т. Лисовской]. -Колибри, 2012. - 150 с.
3. Вайнберг, С. Приложение. Идейные основы единой теории слабых и электромагнитных взаимодействий. Нобелевская лекция по физике, 8 декабря 1979 года /Первые три минуты : современный взгляд на происхождение Вселенной / С. Вайнберг ; [пер с англ. А. В. Беркова]; [под редакцией, с предисловием и дополнением академика Я. Б. Зельдовича]. - Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2000. - 272 с.
4. Бэгготт, Д. Бозон Хиггса. От научной идеи до открытия «частицы Бога» / Д. Бэгготт ; [пер. с англ. Т. М. Шуликовой ; предисл. С. Вайнберга]. - М. : ЗАО Издательство Центрполиграф, 2014. - 255 с.
5. Турбина, М. И. Страсти по бозону Хиггса. Часть 2. Долгий путь к бозону Хиггса. Продолжение / М. И. Турбина //Наука и техника в Якутии. - 2019. -№ 1 (36). - С. 104-110.
6. Турбина, М. И. Страсти по бозону Хиггса. Часть 2. Долгий путь к бозону Хиггса. Продолжение / М. И. Турбина //Наука и техника в Якутии. - 2018. -№ 2 (35). - С. 100-109.
10 Миллер не забыл забрать свой приз - бутылку «Вдовы Клико», хотя так и не попробовал вина. «Моя жена, её сестра и подружка моего сына выпили всё шампанское», - рассказал он [4, с. 180].
