В поисках частицы Бога, или Охота на бозон Хиггса - Иэн Сэмпл

Брошенный в огород Руббиа камень не понравился ряду сотрудников ЦЕРНа. В следующем месяце Адамс был вынужден публично извиниться111. В письме сотрудникам он написал: “Я охарактеризовал Руббиа как предпринимателя, что на современном английском деловом жаргоне означает человека, который в первую очередь видит преимущества плана и выгоду от его реализации и только во вторую очередь — возможность его успешного завершения. К сожалению, у слова “предприниматель”, кажется, есть и другой, менее приятный смысл, и мое замечание было воспринято — ошибочно — некоторыми сотрудниками ЦЕРНа как оскорбление”.

Вскоре в ЦЕРНе началась работа по переделке ускорителя. Важным новым объектом стала система по созданию и хранению антивещества. Антипротоны получались при столкновении пучка протонов с металлической мишенью. На каждый миллион протонов, врезающихся в мишень, образовывался один антипротон. Антипротоны выкачивались, охлаждались и собирались в готовые к запуску в ускоритель пучки.

Для регистрации столкновений частиц требовались детекторы, и, чтобы сделать помещение для них, вырыли две огромные пещеры рядом с ускорителем. Первый детектор был огромным, очень сложным. Он весил более 2000 тонн. Конструкцию его разработал Карло Руббиа. Второй — меньше проще и дешевле — делала команда во главе с французским физиком Пьером Дарьюла. Детектор Руббиа был Голиафом, а детектор Дарьюла — Давидом, впрочем, ЦЕРН дал им более прозаические имена — UA1 и UA2 — по названию пещер, в которых они были установлены.

Строительные работы были в разгаре, когда в 1979 году Питер Хиггс прибыл на конференцию в Женеву. Конечно же он воспользовался шансом посетить ЦЕРН. Хиггсу устроили экскурсию по стройке и показали зияющую дыру в земле, где собирались монтировать установки для получения и хранения антипротонов. В то время работа Хиггса по суперсимметрии в Эдинбурге продвигалась с большим скрипом. Ему стало казаться, что только новое поколение, молодые люди, недавно защитившие свои докторские диссертации, могли сделать что-нибудь стоящее. “То, что они делают за дни, у меня отнимает недели”. — говорил Хиггс.

Говорят, что Эйнштейн однажды заметил, по-видимому полушутливо, что “не получивший заметного научного результата до тридцати лет потом уже никогда этого не сделает”. Сказал ли Эйнштейн эту фразу или нет, но определенная истина в ней несомненно присутствует. В то время Хиггс мучительно размышлял об этом. Он признавался. Я действительно много времени потратил на глупости, поэтому через некоторое время сдался. Мне было грустно. Я больше не мог конкурировать, и мне пришлось признать это”.

А тем временем в Фермилабе, расположенном на окраине Чикаго, разразился кризис. Напряженность в отношениях Роберта Уилсона с вашингтонскими чиновниками быстро нарастала. Уилсона назначили руководить строительством бустерного кольца для ускорителя Фермилаба, в котором использовались сверхпроводящие магниты. С его вводом рассчитывали достичь рекордной энергии 1000 ГэВ. Уилсон считал само собой разумеющимся, что Вашингтон будет финансировать этот проект, но вместо этого он был вызван на ковер для обсуждения сокращения финансирования проекта. Уилсон пытался увильнуть от участия в обсуждении, говоря, что его дело — запускать ускоритель, а не идти с протянутой рукой к чиновникам. Переговоры зашли в тупик, в результате проект потерял шансы на успех. 9 февраля 1978 года Уилсон сдался. В своем заявлении об отставке он жаловался, что из-за плохого финансирования ускоритель Фермилаба работает только на половинной мощности. Как конкурировать с ЦЕРНом, получающим в два раза больше денег? “Наши планы компенсировать их финансовые преимущества за счет увеличения энергии протонов на ускорителе Фермилаба до 1000 ГэВ с помощью использования сверхпроводящих магнитов разрушены из-за нерешительности властей и отсутствия минимальной поддержки”, — с горечью писал он.

В последние месяцы в Фермилабе Уилсон начал работать над прощальным подарком лаборатории — 10-метровым стальным гиперболоидным обелиском. При составлении сметы на сооружение скульптуры он, к своему ужасу, обнаружил, что только один счет — от сварщиков — составил 20 тыс долларов. Уилсон отреагировал в свойственной ему манере — заявил, что будет варить обелиск сам112. Но тут возникла другая проблема. Местные сварщики, работающие в лаборатории, заявили, что ему не разрешено этого делать. “Почему это я не могу? Я — директор, — сказал Уилсон, — и могу делать все, что хочу”. Сварщики объяснили, что если он это сделает, то они уволятся. Сварочный цех в Фермилабе был отделением профсоюза сварщиков, а Уилсон не был членом профсоюза. Тогда Уилсон вступил в профсоюз, зарегистрировался в качестве ученика сварщика и стал работать над скульптурой все свободное время. Уилсон назвал скульптуру “Аква Алле Фуни” (Воду на канаты). Фраза эта взята из истории Рима XVI века, которую Уилсон пересказывал так: “В полной тишине, чтобы звуки не помешали, толпа сановников смотрела, как около тысячи человек с лошадьми поднимали на веревках египетский обелиск, стараясь поставить его вертикально. Когда обелиск был наполовину поднят, жар полуденного солнца нагрел канаты, и они стали трещать, растягиваться и проскальзывать. Когда обелиск накренился вбок, один генуэзский матрос из толпы крикнул “Аква алле фуни!”, что означает “Воду на канаты!”. Людям, поднимающим обелиск, было приказано пролить на канаты воду из бочонков; веревки опять натянулись и выровняли обелиск”.

Вечернюю церемонию открытия и освящения обелиска Уилсон решил посмотреть с небольшого катера — недалеко от главного здания Фермилаба был пруд. Уилсон поднялся на борт с бутылкой шампанского, к нему присоединился Норман Рамсей, председатель Ассоциации университетских исследований (именно ему Уилсон подал свое заявление об отставке). Когда случилась заминка в церемонии, Уилсон не удержался и крикнул в сторону берега: “Воду на канаты!”

Фермилабу был крайне необходим новый, мудрый и дальновидный лидер. Таким человеком был Леон Ледерман из Колумбийского университета в Нью-Йорке. Ледермана высоко ценили, у него была репутация ученого, глубоко преданного науке. Он сделал себе имя в физике, открыв новые частицы. Кроме того, у него было чудесное чувство юмора, в тяжелые моменты он умел вовремя пошутить, тем самым разрядить обстановку и поднять моральный дух своих сотрудников. Однажды во время пребывания в Брукхейвенской национальной лаборатории на Лонг-Айленде Ледерман наблюдал за экспериментом, в котором требовалось оградить оборудование толстым металлическим экраном. Ледерман каким-то образом раздобыл старую пушку с военного корабля, но, когда ее установили, оказалось, что внутри стальной трубы вырезан паз, который может помешать эксперименту. Ледерман нашел худосочного студента и попросил его залезть в пушку — забить мешающий паз тонкой стальной стружкой. Студент возился полчаса, а когда наконец выполз, заявил: “Хватит. Я ухожу”. Ледерман стал упрашивать молодого физика: Но вы не можете так уйти. Где я возьму другого студента нужного калибра?”

Когда речь заходила о физике, Ледерман становился романтиком. Он писал, что его каждодневная работа “заполнена тревогой, болью, лишениями напряженностью, приступами отчаяния, депрессии и уныния”. Все это было правдой, говорил Ледерман но все это стоило пережить ради редких моментов когда тебе приоткрывается что-то новое. Лучшие идеи, утверждал он, всегда приходят рано утром, когда большинство людей еще спит. “Ты смотришь, смотришь и вдруг видишь, что несколько цифр выпадают из ряда прочих — всплеск в данных. Ты обрабатываешь их с помощью разных статистических методов, ищешь ошибки, но пик не исчезает! Он реально существует. Значит, ты что-то нашел! На свете просто не существует ощущения, сравнимого с этим”.

Ледерман приехал в Фермилаб и увидел, что там явно не все в порядке. Сотрудники нервничали и хотели знать, что их ждет в будущем. Будет ли реанимирован проект сверхпроводящего бустерного кольца Уилсона, который позволил бы построить самый мощный в мире коллайдер частиц с энергиями 1000 ГэВ, или же лаборатория пойдет тем же путем, что и ЦЕРН, и преобразует основное кольцо уже существующего ускорителя в протон-антипротонный коллайдер? Чтобы решить эту проблему, Ледерман организовал некое действо, которое назвал День перемирия. Каждый мог высказать свой взгляд на будущее лаборатории, если он у него имелся. Ле дерман пригласил трех мудрецов-мэтров — Бойса Макдэниела из Корнеллского университета, Мэттью Сэндса из Калифорнийского университета в Санта-Крусе и Бертона Рихтера со Стэнфордского линейного ускорителя — присутствовать в качестве судей. Их роль состояла в том, чтобы “с помощью умных, острых вопросов постараться сбить сторонников той или иной точки зрения с их позиции”.