Тончайшее несовершенство, что порождает всё. Долгий путь частице Бога и Новая физика, которая изменит мир - Гвидо Тонелли

Я спешу в магазин, а в мозгу у меня проносятся воспоминания об успехах двух последних лет. Мне кажется, что я очутился во снах, сменяющих друг друга с головокружительной скоростью. Неужели все это происходило на самом деле?

Глава 1

Ставки сделаны

Улыбка Вольтера

Ферне-Вольтер,

28 ноября 2011 г.

Я просыпаюсь, словно от толчка; на часах 6.30 утра. Сегодня особый день. Решающий момент наступит в 9.00, когда я войду в кабинет генерального директора ЦЕРН[3] и встречусь там лицом к лицу с Фабиолой. Мы – охотники за бозоном Хиггса, самой неуловимой частицей в истории физики. Журналисты называют ее “частицей Бога”, но есть и те, для кого это “священный Грааль физики”, ибо она ускользала от нескольких поколений ученых. Мы же уверены, что нам удалось ее изловить.

Сейчас мне нужно выпить кофе, и покрепче. Моя старая добрая гейзерная кофеварка, захваченная из Италии, шипит и посвистывает. И, как всегда, я первым делом проверяю в компьютере состояние Бимбы. Так мы между собой называем CMS (Compact Muon Solenoid), то есть Компактный мюонный соленоид, этакое 14‑килотонное стальное чудовище, напичканное электроникой и спрятанное в ста метрах под землей и в десяти километрах отсюда.

Я его спикер, голос эксперимента: так в больших международных коллаборациях называют человека, задача которого – координировать коллективные усилия ученых, проводящих исследования, и выступать от их имени. Ученых – тысячи, они рассеяны по всей планете во всех часовых поясах и вечно озабочены тем, чтобы какая‑нибудь глупая случайность не погубила годы их работы.

А Фабиола – шеф другого эксперимента, который называется ATLAS (A Toroidal LHC Apparatus), и между нами идет жестокая конкуренция. Уже много месяцев всем нам не до сна. На наших компьютерах то и дело возникают некие странные сигналы, намеки на аномалии на графиках – временами в них проявляется определенная регулярность, прослеживаемая на протяжении недели, а то и двух. Но стоит нам начать доверять им, как все эти намеки бесследно исчезают во флуктуациях фонового шума. Проверять и отслеживать – это изматывающий труд, держащий вас в непрестанном эмоциональном напряжении.

Когда пять лет назад я вошел в состав руководства экспериментом, мы с Лучаной переехали из Пизы в Ферне-Вольтер, небольшой французский городок, построенный вокруг имения великого философа. С террасы нашей спальни видны окна кабинета Вольтера в замке на холме. Именно там он написал своего “Кандида”. Именно там встречался с Адамом Смитом и Джакомо Казановой. Усаженная деревьями аллея ведет от замка к озеру Леман. Вольтер проезжал по ней всякий раз, когда французская цензура становилась уж слишком агрессивной: тогда он на несколько месяцев перебирался в Женеву и возвращался в Париж лишь после того, как буря начинала утихать.

Ферне-Вольтер занимает стратегическое положение в центре треугольника, вершины которого определяют значительную часть моей здешней жизни. Одна из них – это основная площадка ЦЕРН; там находятся мой офис и основное отделение CMS. Вторая – Пункт 5, или P5: там, в Сесси, деревушке в предгорьях Юрá, расположен детектор. И, наконец, третья вершина воображаемого треугольника – это Женева, известный на весь мир маленький город с 200 тысячами жителей 180 национальностей и богатейшей культурной жизнью.

Вблизи Женевы, под землей, находится Большой адронный коллайдер (LHC – Large Hadron Collider). Этот самый крупный на сегодня ускоритель элементарных частиц протяженностью в 27 км расположен на границе Франции и Швейцарии. Его тоннель гигантским кольцом проходит под склонами Юрá и вдоль берегов Женевского озера. Здесь, практически у нас под ногами, сотни миллиардов протонов разгоняются до скоростей очень близких к скорости света, чтобы столкнуться с другими протонами, несущимися им навстречу. Протоны – это мельчайшие частицы в составе атомных ядер, и энергия, до которой они разгоняются, прежде чем столкнуться, совершенно незначительна по меркам нашей повседневной жизни. Но будучи сконцентрирована в тех бесконечно малых областях пространства, где происходят эти столкновения, она создает экстремальные условия, каких не было со времен Большого взрыва.

Однако мне уже пора. Надо поторопиться. Воздух прозрачен и свеж; на фоне неба вырисовывается изящный силуэт Монблана, окруженный цепочкой облаков. Я ощущаю странную смесь усталости и возбуждения.

Проезжая на машине через центр города, миную статую Вольтера. Лицо у старого философа, “патриарха”, как его часто называют в Ферне, скептическое, именно с таким выражением наблюдал он за ходом истории. Но сегодня я охвачен энтузиазмом и потому мне кажется, что Вольтер, глядя на меня, улыбается. Я мчусь мимо полей, отделяющих Ферне от ЦЕРН, и повторяю про себя: наконец‑то бозон попался!

А еще я думаю о Фабиоле. Наши эксперименты, ATLAS и CMS, изначально задумывались как независимые и получили поддержку как раз благодаря тому, что между нами планировалось нечто вроде соревнования: мол, каждый будет стремиться получить результат первым. Мы использовали различные технологии, и это гарантировало полную независимость измерений: если один обнаруживал новую частицу, другой должен был подтвердить полученный результат. В обе международные коллаборации входило более трех тысяч ученых. Но у “этих из ATLAS” с самого начала была фора: больше и людей, и средств. ATLAS все время словно бы играл роль первого ученика. На стадии строительства они всегда строго укладывались в график, а мы отставали. И пока мы спешно устанавливали последние компоненты детектора, они уже добрых несколько месяцев собирали данные. А их диспетчерская! Она так и радует глаз – просторная, экипированная новейшими технологиями визуализации! Наша же мрачна и по‑монашески сурова; к тому же в ней вечно толпится народ и царит неразбериха. Чтобы добраться до нас, надо на целых десять километров углубиться в сельскую местность, тогда как ATLAS располагается прямо у главного входа в ЦЕРН. Мимо как раз проходит дорога в аэропорт, и всякий, кто туда направляется, видит импозантный мурал, украшающий одну из стен их корпуса. Понятно, что министры, президенты и прочие главы государств чаще решают заглянуть к ним, а не к нам.

Мы отвечали тем, что старались обгонять их в анализе данных и получении результатов. Мы могли рассчитывать на наш детектор, устроенный проще и обладающий более высокой производительностью. В первый год мы их обходили. Мы публиковали десятки статей, одну за другой, а они тихо работали, пока все вокруг удивлялись: а где же там наши отличники? Но потом они пошли в контратаку, так что теперь, в финале гонки за бозоном Хиггса, мы идем бок о бок.

Фабиола – прекрасный физик и прирожденный лидер. А еще она итальянка, и мы с ней добрые