Наука 2.0

Выпуск 02 ноября 2013 года
Радиопрограмма
Россия
Наука

4 сезона, 124 выпуска по 32 мин

Полвека искали и, наконец, нашли. Недостающий элемент стандартной модели физики элементарных частиц. И какой прок человечеству от этой сенсационной находки? Пригодится ли вообще человечеству бозон Хиггса? Когда и зачем? Об этом рассказал академиком РАН Валерий Рубаков в совместной программе "Полит.ру" и радио "Вести ФМ" "Наука 2.0". Кузичев: Дорогие друзья, предлагаем вашему вниманию вторую программу цикла "Встречи с Валерием Рубаковым". Такой вот спонтанно родившийся цикл в рамках проекта "Наука 2.0" - совместного проекта радиостанции "Вести ФМ" и портала Полит.ру. Борис Долгин и Анатолий Кузичев в качестве ведущих программы. И вот Валерий Анатольевич - наш собеседник. Академик РАН, доктор физико-математических наук, заведующий кафедрой физики частиц и космологии физического факультета МГУ. Я подумал, что первый вопрос спрошу, что такое "космология физического факультета". А потом понял, что это "космологии физического факультета МГУ". Главный научный сотрудник отдела теоретической физики Института ядерных исследований РАН. Сегодня, господа, будем говорить об элементарных частицах и частице - о бозоне Хиггса, и вообще. Долгин: Что это, в связи с чем это, почему такое внимание. Кузичев: Нет, в связи с чем - это понятно как  раз, вот в связи с чем - все понятно. Долгин: Нет, ну формальный информационный повод понятен - Нобелевская премия. Кузичев: Да, Нобелевская премия. Долгин: Но почему вообще такое внимание именно к бозону Хиггса, какое место вообще это занимает в построении какой-то картины мира физической, и так далее. Рубаков: Ну, вы знаете, то, что бозон Хиггса открыли, а произошло это, объявление об этом было сделано 4 июля 2012 года, вот совсем недавно. Кузичев: Полтора года назад, да. Рубаков: Полтора года назад. Значит, это на самом деле событие очень знаковое, и фактически оно означает завершение создания, точнее подтверждение, скажем так, теории элементарных частиц на ее современном этапе. Эта теория называется очень так неудачно - стандартная модель физики частиц. Кузичев: А почему неудачно? Рубаков: Все-таки это не модель, это теория. Это теория, которая прекрасно описывает огромное многообразие экспериментальных данных, описывает все фактически, что наблюдается в мире элементарных частиц. И вот бозон Хиггса был ее последним не открытым звеном, недостающим звеном. Кузичев: А, теоретически предсказанным... Рубаков: Он был теоретически предсказан еще очень давно, еще в середине 60-х годов. Его в течение, ну начиная, наверное, с середины или с конца 70-х годов, искали, не могли найти, не могли обнаружить. Кузичев: А как физики ищут частицы? Вот как они ищут? Созваниваются: ничего не видел? - Не видел... Ну как это, как  можно искать частицы? Рубаков: Как можно искать частицы? Ну вот давайте на примере бозона Хиггса, как его нашли, и это на самом деле характерно вообще для физики элементарных частиц. Значит, ну вот есть большой огромный коллайдер, это машина в Церне, которая разгоняет до гигантских энергий протоны друг навстречу другу, значит, эти протоны сталкиваются. А в мире элементарных частиц характерное явление - это рождение новых частиц в столкновениях и распады частиц. Ну, большинство элементарных частиц, они не стабильны, распадаются на какие-то другие, более легкие частицы. Поэтому, значит, в столкновениях протонов в данном случае рождается очень много разных частиц, и в том числе редко, но образуется и вот бозон Хиггса. Значит, он рождается, после этого он нестабилен, он довольно быстро распадается. Значит, и можно, изучая продукты, которые в конце концов попадают в детектор, увидеть, что да, произошел распад этой частицы, скажем, на два фотона. Вот один из таких хороших примеров распада, который использовался для поиска бозона Хиггса, это его распад на два фотона. Значит, надо найти два фотона с правильной энергией, с правильным импульсом, посмотреть на их свойства, на их энергию импульса, сложить некую комбинацию, и вы должны получить массу распадающейся частицы. Ну, это некие простенькие кинематические формулы. Кузичев: Так. Долгин: Это путь к зверю по следам. Рубаков: Ну да, путь к зверю по следам. Кузичев: Помните, извините, вот у Алексея Семихатова, он придумал отличную совершенно метафору того, как они, так сказать, обнаруживают частицы. Их же увидишь же? Рубаков: Нет, не увидишь. Кузичев:  Вот, говорит он... Ну, просто мне кажется, очень хороший образ. Вы представьте, что у вас есть кошка, но невидимая. И чтобы понять,  дома она или нет, вы анализируете.  А вы знаете все ее привычки, вы смотрите: так, сначала насыпаете ее любимый корм - сожрала, скорее всего она. Потом она дерет кресло в тех местах (она невидимая, кошка), где обычно ваша кошка. И у вас вот, значит, набирается там доказательств таких вот сотни и тысячи, и вы понимаете, что это она. Потому что по совокупности любимого корма, так сказать, как это называется, обдирание кресла в том месте, где... и так далее, вы понимаете: да, это она. Но вы ее не видите, но знаете, что она тут. Это очень смешно мне показалось. Рубаков: Ну, да, это нормальная, хорошая метафора. Действительно у этого бозона Хиггса было предсказано, ну фактически все свойства его предсказаны были. Он же распадается по-разному: иногда распадается на два фотона, иногда распадается на два электрона и два позитрона. И все эти вероятности распадов, они все предсказываются в рамках стандартной модели. И есть разные механизмы, как говорят, рождения этого бозона Хиггса, есть разные способы, как на элементарном уровне он рождается. И по тому, что вы видите реально в детекторе, вы действительно можете убедиться, что это та самая частица, которая была предсказана. Ну, с какой-то, конечно, точностью.  Это эксперимент, значит, всегда есть конечная точность, это не абсолютно точное измерение, но тем не менее, значит, вот видно, что те свойства, которые были предсказаны, и те, что удалось проверить, их не так много, но тем не менее какие-то удалось проверить, они соответствуют друг другу. Кузичев: Понятно. Кузичев: Валерий Анатольевич, можно идиотский вопрос? Вы привыкли к таким вопросам. Рубаков: Нет, не бывает, идиотских вопросов не бывает. Кузичев: Бывает, бывает. Вот, смотрите, доказательство вам. Рубаков: Давайте... Нет, не бывает идиотских. Все вопросы, если они приходят в голову человеку, значит, они разумны. Кузичев: Просто вы очень деликатный человек. Вот вы все время говорите про то, что вот рождается, в столкновении ли это, или еще как-то. То есть, его постоянно, что ли, нету? Рубаков: Ну вот он родился, прожил очень маленькую долю секунды и развалился. Кузичев: Нет, вот сейчас. Это там, это в коллайдере. Рубаков: Да. Кузичев: Да бог с ним! А в нашем мире, вот где мы с вами живем, они есть, бозоны? Рубаков: В нашем мире бозона как частицы, их нету. Кузичев: Нету, в нашем мире их нету. Рубаков: В нашем мире их нету. Ну, они иногда образуются в столкновениях частиц космических лучей с атмосферой, но тоже тут же распадаются мгновенно. Кузичев: Так. И какой ваш интерес? Долгин: Зафиксировать существование, в отличие некоторого такого способствования появлению, это было бы гораздо труднее. Рубаков: Ну да. Кузичев: Просто невозможно, наверное. Рубаков: Ну, фактически - да, потому что время жизни у него настолько маленькое, что он даже следа не оставляет, ну или невозможно увидеть, что вот он здесь родился, а здесь распался, он летит так мало, такое маленькое расстояние. Кузичев: То есть еще раз, вот скажите мне: в окружающем нас мире, он не соткан в том числе из бозонов, нет. Рубаков: Тут есть вот какая штука. Значит, нет, тут двоякий ответ на этот вопрос. Вопрос очень правильный и умный, зря вы, как говорится, на себя бочку катите. Значит, ответ двоякий. Бозон как частица, как элементарная частица, в нашем мире его нету, вот вокруг, вот здесь вот его нету. Значит, все мы на самом деле сделаны из считанного числа частиц - это электроны, протоны и нейтроны. Всё! Ну, вот свет - фотоны еще. Так? Кузичев: Да. Рубаков: Всё. Ну, есть еще нейтрины, которых мы так явно не видим, но они тоже существуют здесь вокруг нас. А ведь элементарных частиц гораздо больше. Протоны сделаны из двух типов кварков, протон - это не элементарная частица, составная, она из кварков сделана. Она сделана из двух типов кварков, а всего типов кварков шесть. Четыре остальных, они, как говорится, их вот здесь в природе нету, они рождаются в ускорителях. Кузичев: Так. Рубаков: Ну и так далее. Есть другие элементарные частицы, которые вот так живьем в этой комнате не присутствуют, просто потому, что они живут очень короткое время, и даже если их здесь образовать, родить, они тут же распадутся. Так же и бозон Хиггса. Но это не совсем правильный ответ, именно про бозон Хиггса. Дело в том, что на то и вот Энглер, Браут и Хиггс придумали свою теорию, чтобы... это довольно сложная штука, но тем не менее, что они представили себе, что есть некоторое поле, это уже не частица, а поле, которое пронизывает все вокруг. Значит, и главным эффектом от этого явления является то, что все элементарные частицы обладают массой. Кузичев: Оно им придает как бы ее? Рубаков: Оно им придает массу, да. Значит, ну вот тут очень трудно какие-то аналогии привести, но вот в "Нью-Йорк таймс" была такая аналогия, сравнительно удачная. Вот представьте себе, что у вас есть снежное поле, и вы можете ехать по этому снежному полю на лыжах, значит, вас немножечко притормаживает этот снег. Вы можете идти по колено в снегу, тогда этот снег вас будет тормозить сильно. Значит, и вот некоторые элементарные частицы, они слабенько взаимодействуют с этим полем Хиггса, и поэтому они сравнительно легкие, как электроны. А некоторые взаимодействуют очень сильно и продираются сквозь это поле... Кузичев: Без лыж. Рубаков: Без лыж, и от этого они тяжелые, они, так сказать, у них движение, их подтолкнуть тяжело, им сообщить движение тяжело, нужно много энергии на это потратить. Значит, это более тяжелые частицы, такие есть. Есть, например, кварки тяжелые, которые в 172 раза тяжелее протона, вот такие тяжеленные есть частицы элементарные, и вот они взаимодействуют с вот этим полем Энглера - Браута - Хиггса очень так плотно, хорошо, и из-за этого собственно у них и большая масса. Значит, вот все массы элементарных частиц, они появляются, согласно теории Энглера, Браута и Хиггса, появляются благодаря тому, что вот разлито это поле, и с этим полем происходит взаимодействие. Долгин: Значит ли это, что и вообще само явление массы в нашем мире появляется отсюда? Рубаков: Отсюда, да. Вот те массы, о которых мы знаем с вами, это все следствие вот такого взаимодействия с полем Энглера, Браута и Хиггса. Вот они собственно для этого придумали свою теорию. Интересно, что... так уж, в качестве анекдота, что Энглер и Браут, у них статья была раньше, чем у Хиггса, Энглер и Браут, они придумали, как давать массу, но не заметили, что у этого поля есть квант. А Хиггс это заметил, и поэтому бозон Хиггса называют вполне законно бозоном Хиггса, а не бозоном Энглера - Браута - Хиггса. Бозон Хиггса - это квант этого самого поля, а вот само это поле правильно называть  полем Энглера - Браута - Хиггса. Вот такая вот история. Кузичев: Как удивительно интересно, да. Не более понятно, чем в начале передачи... Долгин: Нет, ну мне кажется, более понятно и на самом деле близко к нашему миру. Кузичев: Ну, забрезжило у меня понимание... Долгин: Когда мы заговорили о том, что масса как явление, вполне нам в этом макромире известное, она, в общем-то, объясняется через это, то есть мы видим... Рубаков: Ну, я уточню: масса элементарных частиц. Значит, вот масса у протона возникает не только благодаря такому взаимодействию, там есть свой внутренний механизм, у составной частицы масса может образоваться другим образом. Вот у протона масса образуется несколько другим образом. А вот элементарные частицы - кварки, электрон - вот они получают массу за счет взаимодействия с полем Энглера, Браута и Хиггса. Кузичев: А Боря свою массу получает за тот же счет? Рубаков: Боря в основном получает массу из-за того, что у него протоны и нейтроны внутри. Поэтому заметная часть этой массы не имеет хиггсовское происхождение, но какая-то часть имеет - электроны и кварки внутри протона. Кварки внутри протона легонькие, а протон все-таки тяжелый. Но тем не менее часть массы точно сидит, возникает благодаря тому, что Борис и я, и вы - все мы взаимодействуем с бозоном, с полем Энглера, Брауна и Хиггса. Кузичев: Понятно. Сейчас прервемся ненадолго, друзья, на короткие новости, а потом вернемся к нашей беседе. Кузичев: У нас в гостях сегодня Анатолий Валерьевич Рубаков - академик РАН, доктор физико-математических наук, заведующий кафедрой физики частиц и космологии физического факультета МГУ, главный научный сотрудник отдела теоретической физики Института ядерных исследований РАН. Продолжаем.  А вот вы сказали про стандартную модель, и, мол, вот это вот подтвержденное наличие этого самого бозона, и он наконец ставит точку, вот как это называется, в формировании белого здания, так сказать,  стандартной модели... Рубаков: Да, в формировании стандартной модели - да. Но вообще-то мы знаем, что стандартная модель - это не всё, мы это твердо знаем из космологических данных, из того, что есть темная материя во Вселенной так называемая. Она состоит из каких-то не известных до сих пор частиц, их внутри стандартной модели нету, это совершенно новые частицы, про которые только известно, что у них есть гравитационное взаимодействие, что они притягиваются так же, как и обычное вещество, друг к другу. Но что это за частицы, нам не известно, и они точно говорят нам о том, что стандартная модель - это далеко не всё. Значит, ну и внутри самой стандартной модели, если действительно работает в точности механизм Энглера, Браута и Хиггса, то там есть свои трудности - трудности теоретического характера, которые тоже показывают, что, наверное, стандартная модель - это далеко не все описание микромира. Поэтому сейчас очень интересный момент на самом деле. Вроде как бы стандартная модель закруглилась, завершилось ее, мы про нее все более-менее знаем, но в то же время есть надежда, и вполне обоснованная, на мой взгляд, на то, что вот-вот мы начнем изучать что-то совершенно новое - то, что в стандартной модели не описывается, новые частицы. Кузичев: А какие основания у нас так вот... Рубаков: Ну, вот темная материя - это одно основание, частицы, значит, их, может быть. удастся зарегистрировать, они очень слабо взаимодействуют с веществом, но все-таки, наверное, взаимодействуют. И сейчас идут эксперименты по регистрации этих частиц. И здесь вот у нас в комнате... вот вы спрашивали: есть ли бозон Хиггса. Кузичев: Да. Рубаков: Бозона Хиггса тут нету, а вот частицы темной материи тут есть, их примерно тысяча или там 10 тысяч на кубических метр. Кузичев: Что, правда? В этой комнате? Рубаков: Да, вот в этой комнате летают, да. Ну мы же дырявые! Вы думаете, что мы очень плотные, упругие и все такое прочее. Ничего подобного. Если внимательно приглядеться, то все мы и всё, что здесь есть, это всё очень дырявое. Вот у вас есть маленькое-маленькое ядро в атоме, есть на расстоянии 100 тысяч радиусов этого ядра есть электрон, где-то болтается. А все остальное - дырка, пустота. Кузичев: Так. И сквозь нее можно... Рубаков: И сквозь нее отлично летят - и нейтрины летят, и частицы темной материи летят через эту дырку. Если они электромагнитно не взаимодействуют, если они... и у них нет электрического заряда, то они будут лететь с песнями, без всяких, как говорится, без остановки. Нейтрины прошивают насквозь Землю. Да что там Землю, нейтрины прошивают насквозь Солнце, из центра Солнца летят к нам нейтрины. Вот здесь вот их 10 миллиардов штук на квадратный сантиметр в секунду сквозь нас проходит. Кузичев: Сейчас? Рубаков: Сейчас, от Солнца. Кузичев: Тогда у меня к вам другой вопрос, Валерий Анатольевич, возвращаясь к прежнему. Вы уж извините,  все-таки я хочу понять. Рубаков: Да ради бога! Кузичев: А почему же тогда у Бори не пульсирующая масса, а постоянная? Рубаков: А почему она пульсирующая должна быть? Кузичев: Ну, потому что бозона, его же нет постоянно... Рубаков: Вот это вот поле разлитое, оно есть постоянно. Кузичев: Да, а поле постоянное есть. Рубаков: Поле постоянное в пространстве и во времени. Кузичев: А кванты этого поля? Рубаков:  А кванты этого поля... Ну, представьте себе, что у вас есть океан и полный штиль. Кузичев: Я служил на флоте три года, я знаю, да. Рубаков: Значит, вода есть, так? Кузичев: Так. Рубаков: Но никаких возмущений и возбуждений на этом океане... Кузичев: Нету. Рубаков: Это вот то, что... Кузичев: Это поле. Рубаков: Поле, вот здесь вот у нас. А если у вас пошла волна по этому океану... Кузичев: А-а-а, все понятно. Рубаков: То это бозон, возмущение этого поля, квант этого поля. Вот эта волна, она не живет бесконечно долго, она распадается на другие волны. Кузичев: Понимаю, все понятно. Рубаков: Разваливается на другие волны - и вот и все, привет! Вот мы живем в таком океане. Кузичев: То есть естественное, так сказать, для океана состояние - это штиль. Рубаков: Штиль, да, для нас... Кузичев: Это естественное состояние. Рубаков: Ну, конечно. Вот этот океан, штиль - это вакуум. Значит, вакуум - это состояние, в котором наименьшая возможная энергия. Ну вот штиль, значит, у вас наименьшая возможная энергия у этого океана. Если вы придали энергию какую-то, значит, у вас пошла волна. Вот вам бозон Хиггса. Кузичев: Ого! Да, интересно... Долгин: А нахождение соответственно частицы гравитационного поля, оно вот в той зоне, которая должна открыться сейчас, может открыться сейчас, или это где? Рубаков: Вы имеете в виду гравитон? Долгин: Да. Ведь в этом-то поле мы находимся тоже постоянно. Рубаков: Гравитон - это история долгая, да. Но это, между прочим, такая же история, что у нас есть гравитационное поле вокруг нас, но оно, правда, создается, оно не в вакууме, оно создается там планетами или Солнцем, или какими-то телами. Значит, в  вакууме гравитационного поля нету, как мы сейчас думаем. Тоже не вполне точное утверждение, но тем не менее. Долгин: Видимо, здесь вопрос не вакуума или не вакуума, а в отсутствии тел, которые бы создавали... Рубаков: Да, гравитационного поля не было. Значит, так вот... И тем не менее, картинка примерно такая же, что мы живем в гравитационном поле, это поле пронизывает все вокруг нас, и из-за этого мы притягиваемся к Земле. Но квант этого поля - это гравитон. Это, значит, ну так же, как есть электромагнитные волны, должны быть гравитационные волны. И так же, как есть фотон - квант электромагнитного поля, так же должен быть квант гравитационного поля - гравитон. Но вот если гравитационные волны есть надежда обнаружить, то гравитон как частицу, наверное, не удастся обнаружить никогда. Он настолько слабо взаимодействует, один отдельно взятый гравитон, настолько слабо взаимодействуем с веществом, что его очень трудно себе представить, что можно было бы его родить в каком-то там столкновении... Кузичев: И зафиксировать, да? Рубаков: И задетектировать, да. Это, кажется, безнадежное дело. Ну, как говорится, "никогда не говори никогда", впрочем. Может быть, кто-то найдется умный и придумает. Кузичев: А у него очень слабое взаимодействие, да? Рубаков: Он очень слабо взаимодействует, он чрезвычайно слабо взаимодействует с веществом, и поэтому ни родить его, ни зарегистрировать... Кузичев: Но вы понимаете, что он есть, просто по аналогии с другими полями? Потому что есть квант такого поля, сякого... Рубаков: Нет, ну тут есть... нет-нет, даже не по аналогии... ну, в каком-то смысле по аналогии, значит, ну теоретически он должен быть, никуда он не денется. Это, как говорится, теория гравитации, если в нее чуть-чуть внести квантовые принципы, которые нам все вполне понятны и которые работают для всех остальных полей, то мгновенно получается, что должен быть гравитон, тут сомнений никаких нету. Кузичев: Понятно. А я правильно понимаю... давайте вернемся, все-таки мы говорим про бозон Хиггса и про Хиггса, вот сейчас в данном случае мне даже интересен... мы вернемся к бозону, а сейчас к Хиггсу. Середина 60-х годов же, да? Рубаков: Да. Кузичев: Правильно ли я понимаю, что вот эти люди или этот человек, они свое блистательное, там я не знаю, пророчество, физическое открытие сделали... я уж не говорю про коллайдер, которого не было, а вот просто исходя, ну не знаю, из размышлений. То есть как бы это было философствование, завершившееся такого рода... Рубаков: Ну, это не философствование, ну прежде всего... Кузичев: Нет? Ну да, рассуждение. Рубаков: Рассуждение, да, это на кончике пера все было сделано. Конечно, они базировались на других работах, на работах, где вот подобные вещи рассматривались. В частности, надо сказать, что теория Энглера, Браута и Хиггса, она очень близка, чрезвычайно близка к теории сверхпроводимости Гинзбурга - Ландау. Значит, это почти один в один. Теория Гинзбурга - Ландау, которая описывает сверхпроводимость, и теория Энглера - Браута - Хиггса - это близнецы-братья. Только в теории Энглерии - Браута - Хиггса присутствует специальная теория относительности. А у Гинзбурга - Ландау, конечно, в сверхпроводимости, там никакой теории относительности специальной не нужно. Но если, так сказать, вот эту, как говорится, деталь отбросить, то это один в один одна и та же теория. Кузичев: Фантастика! Рубаков: Вот поэтому... Ну, кстати, сказать, Хиггс не знал об этой... пишет во всяком случае, что он о теории Гинзбурга - Ландау не знал. Ну, как говорится, может быть, и не знал. Но были перед этим и другие работы, где люди обсуждали похожие вещи, и поэтому нельзя сказать, что они там из воздуха. Ну да, это на кончике пера было сделано. Кузичев: А сейчас мы углубились... Рубаков: Причем, интересно, что у них мотивация была совсем не такая. Кузичев: А какая? Рубаков: Они думали не о тех частицах, которые мы сейчас понимаем, что они элементарные. Они думали о частицах типа протона, они прикладывают свою теорию к частицам только протона и нейтрона. Долгин: Которые тогда считали протонами. Рубаков: Они считались элементарными. Ну, реально они говорили и о других сильно взаимодействующих частицах, но эти частицы составные, и природа их массы, в общем-то, другая. Но о них думали, что это элементарные частицы, и пытались их массу объяснять таким образом. Так что у них мотивация-то была с нашей сегодняшней точки зрения неправильная. Кузичев: Неправильная. Рубаков: Но тем не менее. Долгин: Но объяснение получилось продуктивное. Кузичев: Ну, знаете, как у Колумба, у него тоже мотивация, как известно, была неправильная... Рубаков: Ну да. Нет, но вообще сама теория правильная, и потом через некоторое время, довольно скоро Вайнберг, Салам применили эту идею как раз вот к элементарным частицам, и собственно они и начали формулировку стандартной модели. Кузичев: А вот интересно, вы сказали, что вот разве могли бы предположить, что теория относительности когда-то нам пригодится в прикладном смысле, мы, мол, были счастливы просто от ее наличия, потому что вот мы объясняем мир, окружающий нас, а, оказывается, она нужна в чисто прикладном смысле. Рубаков: Да, совершенно верно, есть такое дело. На удивление, надо сказать. Кузичев: Да. Рубаков: Почти через век после того как общая теория относительности была сформулирована Эйнштейном, значит, вот почти через век она оказалась востребованной в прикладном аспекте. Кузичев: Да. А бозон Хиггса, нам он для чего-нибудь может пригодиться? Рубаков: Ну, я на сто лет вперед боюсь загадывать, знаете... Кузичев: Ну, хотя бы общее направление. Рубаков: Ну, сегодня - не видно. Но опять, значит, про теорию относительности, уж точно в течение 50-ти лет, можно было точно говорить, что общая теория относительности никогда и никому не потребуется в утилитарном плане. А вот выяснилось, что неправильно. Вот сегодня не видно, чтобы теория Энглера - Браута - Хиггса, чтобы она принесла бы какую-то пользу, как-нибудь встроилась бы в технологические цепочки. Но кто знает, через сто лет может оказаться, что все это... Кузичев: Но, кстати, сейчас видишь это, Боря, это же разговор на самом деле к прошлой программе в большей степени, по поводу организации науки. Потому что с точки зрения такой вульгарной экономической, ну вот если с такого рода инструментами подходить к науке, то не было бы бозона, потому что никакого реального применения ему в народном хозяйстве не видно. Правильно ведь? Рубаков: Более того я вам скажу. Значит, если бы подходить с какими угодно критериями оценки к работе Хиггса самого персонально, то его бы, бозона Хиггса, не было бы, по крайней мере под этим именем. Потому что у него всего написано девять работ за всю е го счастливую жизнь, девять статей, и из них семь статей не встретили никакого интереса, и, в общем, по делу, правильно, а две попали в точку. Долгин: То есть максимально неэффективный научный сотрудник. Рубаков: Абсолютно неэффективный научный сотрудник, которого надо было выгнать давным-давно из его университета. Кузичев: Это, кстати, к разговору о публикациях, цитируемость... Вот, ребята. Долгин: Как делать поправки на это? Кузичев: Подожди, подожди, Боря, у нас сейчас перерыв. Я просто как раз хочу, чтобы люди пока обдумали то, что услышали, а потом вернемся к нашей беседе. Рубаков: Ладно, давайте мы все-таки к науке. Кузичев: Продолжаем разговор, а вернее уже, к сожалению, завершаем. Нет, я знаю, что многие из вас тоже это знали, а для меня, друзья, в сознании революция произошла минут восемь назад. Валерий Рубаков - академик РАН, доктор физико-математических наук, заведующий кафедрой физики частиц и космологии физического факультета МГУ. А что такое космология? Рубаков: Космология - это наука о Вселенной. Кузичев: Хорошо. Главный научный сотрудник отдела теоретической физики Института ядерных исследований РАН. Продолжаем. Что ты там, Боря, ты хотел поправки какие-то делать куда-то? Рубаков: Нет, ну это поправки - ладно... Кузичев: Мы же про частицы сегодня ведь в этой программе, да? Долгин: Ну да, да, про частицы. Рубаков: Ну да. Есть с бозоном Хиггса еще один сюжет, вот который я немножечко затронул, но на самом деле он очень интересный и очень интригующий. Дело в том, что вот я уже сказал, что теоретические взгляды сейчас таковы, что бозон Хиггса - это, наверное, не все, что можно будет открыть на Большом адронном коллайдере. И вообще-то эта теория Энглера, Браута и Хиггса, она сегодня выглядит очень наивно для теоретика. Очень многие думали и до сих пор думают, что это некоторая... не вся правда, далеко не вся правда, что природа устроена гораздо более интересно по сравнению с тем, что придумали Энглер, Браут и Хиггс. И вот это есть некая интрига. И вот скоро должен заработать Большой адронный коллайдер на всю его энергию, на полную энергию... Кузичев: А сейчас он не полную катушку работает? Рубаков: Это он работал на половинную примерно энергию. Кузичев: Да? Рубаков: Да. Там были технические трудности, не позволявшие ему работать на проектную энергию. Он должен заработать примерно через год на проектную энергию, после больших переделок, надо сказать, и вот тут вот будет интрига. В течение нескольких лет он должен набрать статистику, набрать событий, и вот что он там откроет - это очень интересно. Я надеюсь, что будут новые открытия и, может быть, очень неожиданные. Долгин: А вы какие-то задачи ставите перед ним? Рубаков: Ну, теоретики не то что задачи ставят, теоретики проигрывают возможные сценарии и модели, как могла бы быть устроена природа. И таких моделей немало. Долгин: Но, видимо, в связи с этим и какие-то программы:  а что поискать, а что смотреть, что считать. Рубаков: Да, конечно, абсолютно верно, да. Значит, экспериментаторы, ну, они по-разному ведут себя, но достаточно часто они занимаются тем, что пытаются проверить предсказания теоретиков, причем предсказания самые разные, сценарии и модели есть самые разные, соответственно самые разные предсказания. Ну и есть вот группа, которая занимается суперсимметрией, поиском, такая есть тема - поиск новых частиц, партнеров наших, такая вот есть суперсимметрия. И кто-то занимается поисками, возможно, поля Энглера - Браута - Хиггса. Это не элементарное поле, и соответственно бозон Хиггса - не элементарная частица, а составная, тоже не исключено. Хотя все это хуже и хуже сейчас, все менее и менее становится правдоподобным, потому что на Большом адронном коллайдере этого не видно - ни того, ни другого. Кто-то занимается тем, что пытается искать дополнительные размерности пространства, тоже такая есть еще тема, что, возможно, на Большом адронном коллайдере, может быть (мне кажется, это достаточно спекулятивно, но тем не менее), может быть, будут открываться... Кузичев: Измерения всякие? Рубаков: Новые пространственные измерения. Ну, в общем, есть целый ряд таких вот как бы направлений теоретической мысли, но есть, конечно, и вещи, которые теоретики могли вполне, как говорится, не додуматься. Поэтому экспериментаторы ищут свои программы и  поиска того, чего теоретики и не напредсказывали, ищут "то, не знаю что". Это сложно, конечно, но такие программы тем не менее реализуются. Долгин: А вот вы в каких-то программах участвуете, в постановке каких-то задач? Рубаков: Я буквально сейчас - нет. Но какие-то результаты, которые я и мои коллеги получали некоторое время назад, как-то по их развитии и по мере их развития они превратились уже и в задачи для Большого адронного коллайдера. В частности, как раз вот про дополнительные измерения - это история, которая началась... может быть, себя хвалить нехорошо, но она началась с 83-го года, когда мы с Михаилом Шапошниковым, моим коллегой, придумали некую модель, простенькую тогда тоже, но идея оказалась такая живучая, модель - как могли бы быть устроены дополнительные измерения, что бы в них могло бы происходить. Ну и вот сейчас есть направление, я не думаю, что это правильно, но тем не менее, кто его знает, может, природа так и устроена, значит, вот есть экспериментаторы, которые ищут проявления дополнительных измерений. Кузичев: Да, было бы очень интересно. Долгин: А как ищут? Рубаков: Было бы очень интересно, но... Кузичев: Расстроился бы Бондарчук и Кэмерон... А с другой стороны, почему нет? Ну, я про то, что они сейчас снимают в трех измерениях фильмы - 3D, а могли бы, понимаете... Рубаков: Понимаю, да. Конечно, там прямого обнаружения этих измерений не будет, но эти модели, где есть вот эти дополнительные измерения, они дают вполне определенное предсказание о новых частицах, об их свойствах, о том, как они должны рождаться. Ну, опять, если у вас есть новые дополнительные измерения, значит, у вас есть дополнительные поля, у этих полей свои кванты, и вот в той или иной модели  предсказывают их свойства, и можно их искать. Кузичев: А давайте... Вот не зря же вы сказали, что одной из ошибок научного сообщество это было недостаточное взаимодействие с обществом, недостаточное информирование людей и привлечение их. Чего там? Информировать же можно, так сказать, можно через губу, а можно искренне, пытаясь заинтересовать человека, и рассказывая ему, и показывая, и так далее, и пытаясь понравиться, между прочим. Самое интригующее, вызывающее какую-то, не знаю, подсознательную дрожь, это, конечно словосочетание "темная материя", вот у широкого круга наших слушателей, да? Рубаков: Ну да. Кузичев: Это звучит  потому что ужасно интригующе, немножечко мистически... Рубаков: Нет, ну мистики тут никакой нет. Кузичев: Нет, ну "темная материя", понимаете? Но звучит все равно вот так. Рубаков: Звучит так, но на самом деле, конечно, это термин, который употребляется для новых, неизвестных частиц. Темных, потому что у них нет электрического заряда, они не испускают свет никогда. Долгин: То есть в прямом смысле темных. Рубаков: Поэтому в прямом смысле она темная. А то, что она есть в природе, это видно из самых разных вещей. Например, вы можете измерять гравитационное поле в галактике, какое оно, и сравнивать с тем, сколько есть обычного вещества в галактике. И если вы после этого воспользуетесь законом всемирного тяготения, вы увидите, что у вас масса галактики заметно больше, чем масса светящегося вещества. Обычное вещество, оно в звездных в основном галактиках. Кузичев: Понятно. Вычитаем одного из другого... Рубаков: Вычитаем одного из другого и видим, что видим, что не хватает у нас, вот здесь, фактора двойки, а на периферии галактики не хватает фактора там пятерки, десятки. Долгин: Фактор двойки - это в два раза. Рубаков: Вот здесь вот, да, в два раза. А на периферии галактики, там темная материя, эти частицы, они более так равномерно распределены, и наше обычное вещество собралось в центр галактики, а на периферии галактики этого темного вещества много, гораздо больше, чем обычного. Долгин: Там уже может быть пять к одному. Рубаков: Может быть и пять к одному, и десять к одному, в зависимости от расстояния от центра. Кузичев: А это какая-то совершенно другая материя, с другими свойствами? Рубаков: Это неизвестные частицы, свойство их известно только одно, что они гравитационно взаимодействуют, так же, как и обычная материя, так же притягивают к себе любые другие частицы там или тела. Но кто они такие... На эту тему есть, конечно, море гипотез, пока ни одна из них не подтвердилась, и сейчас идет активный экспериментальный поиск, проверки... Кузичев: А какого рода? Просто чтобы мы поняли, в каком направлении вот размышляют физики и объясняют. Рубаков: Ну, простая гипотеза такая, что есть частицы тяжелые, с массой 10-100 масс протона, может быть, даже 1000 масс протона, ну и обладающие определенными свойствами, определенными взаимодействиями. Так вот, если такое предположить, то можно вычислить, сколько их должно существовать в нашей Вселенной, исходя из теории ранней вселенной, очень горячей стадии, когда их было много, они частично аннигилировали друг  с другом, а частично остались непроаннигилировавшими. Можно вычислить, сколько их остается, их оказывается как раз столько, сколько надо. Тогда предсказывается, более или менее предсказывается, как они должны взаимодействовать с обычным веществом, они взаимодействуют с ним, и можно пытаться искать, и это люди делают, пытаться искать эти частицы, когда они сталкиваются с ядрами изредка, с обычными ядрами обычного вещества, они этим ядрам придают энергию. И вот эти события можно пытаться искать, что вот вдруг ни с того, ни с сего какое-то ядро в вашем детекторе вдруг полетело, имея довольно заметную... ну, маленькую, но тем не менее вполне обнаружимую  энергию. Вот такие вещи можно искать. Кузичев: Понятно. Рубаков: Есть совсем другие гипотезы о свойствах, например, это может быть Бозе-Эйнштейновский конденсат совсем легких частиц. Значит, есть такая тоже гипотеза, она тоже вполне достаточно правдоподобная, совершенно перпендикулярная, совершенно другая. И на эту тему есть другие способы поиска, более сложные, более вычурные, но тем не менее можно искать и изучать такую возможность тоже.  Кузичев: Валерий Анатольевич, скажите мне, все-таки давайте возвращаемся уже от бозона Хиггса к Хиггсу, к Питеру самому. А вот как физическое сообщество восприняло вручение... Кстати сказать, вы помните, что там была какая-то удивительная история, чуть ли не впервые вообще за весь долгий срок вручения Нобелевских премий по физике, там они же откладывали, откладывали многократно, по-моему, два раза. Мы-то вели прямую трансляцию, так что нам все это известно. Рубаков: Ну да, там на час все это задержалось, да. Кузичев: И не исключено, что... вот наша гипотеза, у нас тоже есть гипотеза, у не физиков... потому что, видимо, пытались, так сказать, отметить Хиггса, но не только его, он же не один, там было человек пять, я так понимаю. Рубаков: Ну, вы знаете, я бы сказал, что решение вполне правильное. Кузичев: Правильное? Рубаков: Я думаю, что... прежде всего думаю, что откладывали совсем не из-за этого, я думаю, что это была чисто техническая какая-то накладка, кто-то не прилетел там или кто-то там застрял в пробке, я уж не знаю, из тех, кто должен был это объявлять, что-то в таком духе. Потому что решения-то принимаются существенно задолго до того, как они объявляются, Нобелевским комитетом. Кузичев: Да? Долгин: То есть это не могли быть содержательные колебания? Рубаков: Нет, нет. И решение, на мой взгляд, совершенно правильное, потому что первая работа на эту тема была Энглера и Браута. Браут умер, ему нельзя давать Нобелевскую премию. Кузичев: А Энглеру дали. Рубаков: А Энглеру дали, все правильно. А Хиггс... Долгин: Говорили, что вообще еще человека два... Рубаков: Ну, там еще и была работа после этого трех человек: Киббл, Гуральник и Хаген, но это все-таки была уже работа после, которая ну поясняла там... ну это, в общем, я бы сказал, чистая работа, которая... Кузичев: Понятно. В общем, одним словом - справедливо. Рубаков: Абсолютно справедливо. И я был очень рад. Энглера я знаю хорошо, и очень симпатичный ученый. Кузичев: Да? А старика Хиггса? Рубаков: Старика Хиггса не знаю, он так редко появляется. А Энглер, он действующий человек, ему 81 год, он все еще пишет статьи. Кузичев: Как бозон прямо: редко появляется старик Хиггс на людях, да? Рубаков: А Энглер пишет статьи до сих пор время от времени. Кузичев: Вот, друзья, еще одна иллюстрация, к нашей прошлой программе мы вас отсылаем, по поводу крайне неэффективных научных сотрудников типа Хиггса и Энглера. Долгин: Нет, ну Энглер-то пишет статьи... Рубаков: Ну, у него, я думаю,  индекс-то не очень  высокий, у Энглера. Кузичев: Нет, я к тому, что крайне неэффективных, как Хиггс,  и крайне возрастных, как Энглер. Вот и размышляйте. Спасибо большое, Валерий Анатольевич. Рубаков: Вам спасибо. Кузичев: Валерий Рубаков был у нас сегодня и в прошлой программе. Академик РАН, доктор физико-математических наук, заведующий кафедрой физики частиц и космологии физического факультета МГУ, главный научный сотрудник отдела теоретической физики Института ядерных исследований РАН. Спасибо. Долгин: Спасибо. Рубаков: Спасибо. Полностью слушайте в аудиоверсии.

Выпуски
2013
2012
2011
2010
2013
2013