Частинка на краю Всесвіту. Шон Керролл
успішного опису навколишнього світу принаймні тут, на Землі. А там, у космосі, ми стикаємося з доказами наявності таких субстанцій, як темна матерія й темна енергія, які постійно нагадують нам, що ми далеко ще не все розуміємо. Ці явища точно не можна пояснити в рамках Стандартної моделі.
Майже всі частинки Стандартної моделі гарно діляться на «частинки матерії» та «частинки-переносники взаємодій». А ось Гіґґсів бозон інакший. Названий на честь шотландського фізика Пітера Гіґґса, що практично одночасно з декількома науковцями запропонував ідею цього бозона ще в 1960-х роках, він наче гидке каченя серед лебедів. Висловлюючись технічними термінами, це частинка-переносник взаємодії, але якісно відмінної від відомих нам взаємодій. З погляду фізика-теоретика, Гіґґсів бозон видається чудернацьким і примхливим доповненням до (без нього) гарної композиції. Без Гіґґсового бозона Стандартна модель була би втіленням елегантності й досконалості, а з бозоном виникає певний хаос. І знайти винуватця цього хаосу виявилося непростим завданням.
Тож чому так багато фізиків переконані, що Гіґґсів бозон мусить бути? Ви можете почути пояснення на кшталт: «щоб дати масу іншим частинкам» чи «щоб порушити симетрію». І хоч обидва тлумачення правильні, але з першого разу їх важко сприйняти. Головне, що без Гіґґсового бозона Стандартна модель мала б інакший вигляд і не описувала б реальний світ. А з Гіґґсовим бозоном вона ідеально зображає реальність.
Фізики-теоретики докладали всіх зусиль, щоб вигадати теорії, де можна обійтися без Гіґґсового бозона, або такі, де цей бозон сильно відрізняється від описуваного стандартними теоріями. Багато з таких теорій зазнали невдачі, не витримавши перевірки даними, а решта просто виявилася надмірно ускладненою. Жодна з них не досягла статусу альтернативної теорії.
А тепер ми знайшли цей бозон. Чи щось дуже схоже на нього. Залежно від міри обережності фізиків зі своїми висновками, вони кажуть: «Ми відкрили Гіґґсів бозон», або «Ми відкрили частинку, схожу на Гіґґсів бозон», або навіть «Ми відкрили частинку, що чимось схожа на Гіґґсів бозон». В оголошенні від 4 липня 2012 року була описана частинка, що поводиться майже так, як повинен поводитися Гіґґсів бозон: розпадається на кілька інших визначених частинок у більш-менш ті ж способи, які й передбачали. Та все одно не слід поспішати, бо що більше ми збираємо даних, то більше стає місця для сюрпризів. Фізики не дуже й хочуть, щоб це був точнісінько той довгожданий бозон; завжди цікавіше й захопливіше знайти щось несподіване. У вже зібраних даних можна помітити крихітні натяки на те, що ця нова частинка може виявитися не достеменно тим самим Гіґґсовим бозоном, якого ми сподівалися. Лише подальші експерименти відкриють істину.
Якось я давав інтерв’ю місцевій радіостанції, розповідаючи про фізику елементарних частинок, гравітацію, космологію й таке інше. Це був 2005 рік – столітній ювілей Року чудес, того самого 1905 року, коли Альберт Айнштайн