Истина и красота. Всемирная история симметрии. - Стюарт Иэн

Большая цистерна с водой содержит более чем достаточно протонов для того, чтобы каждый год несколько из них распадалось. К концу 80-х годов двадцатого века проводились шесть экспериментов с целью зафиксировать распад протона. Самая большая из цистерн содержала более 3000 тонн исключительно чистой воды. Распадов протона зафиксировать не удалось. Ни одного. Что означает, что среднее время жизни составляет по крайней мере 1032 лет. Протоны живут по крайней мере в тысячу раз дольше, чем это предсказывают ТВО. ТВО ну никак не могут заставить протон развалиться на части. Оглядываясь назад, следует признать, что если бы распад протона был зафиксирован, это вызвало бы некоторую неловкость, потому что в ТВО отсутствует кое-что очень важное — гравитация.

Любая Теория Всего призвана объяснить, почему имеются четыре фундаментальные силы и почему они приняли тот странный вид, какой имеют сегодня. Это до известной степени похоже на попытки найти фамильное сходство между слоном, вомбатом[101], лебедем и комаром.

Было бы намного легче организовать четыре силы, если бы удалось показать, что все они — различные проявления одной силы. В биологии такое удалось сделать: все слоны, вомбаты, лебеди и комары являются представителями Древа Жизни; объединяет их ДНК, а отличает друг от друга длинный исторический ряд изменений, произошедших в ДНК. Все четверо эволюционировали шаг за шагом от общего предка, который жил миллиард или два миллиарда лет назад.

Общий предок слонов и вомбатов жил позднее, чем, скажем, общий предок слонов и лебедей. Так что эта дивергенция представляет собой наиболее недавнее ветвление древа, нарисованного для этих четырех видов. До того общий предок слонов и вомбатов отделился от некоторого предка лебедя. А еще ранее общий предок этих трех видов отделился от предка комара.

Как четыре вида дивергируют с течением времени.

Происхождение видов можно трактовать как некое нарушение симметрии. Единый вид является (приближенно) симметричным относительно любой перестановки входящих в него организмов; каждый вомбат напоминает любого другого. Когда имеются два различных вида — вомбаты и слоны, можно переставлять вомбатов между собой, а слонов между собой, но нельзя заменить слона на вомбата так, чтобы никто этого не заметил.

Физики похожим образом объясняют единство, лежащее в основе четырех сил. Роль ДНК, однако, здесь играет температура вселенной — другими словами, уровень ее энергии. Хотя основополагающие законы природы одни и те же во все моменты времени, они приводят к различному поведению при различных энергиях — так же как вода, согласно одним и тем же законам, является твердой при низких температурах, жидкой при средних и газообразной при высоких. При очень высоких температурах молекулы воды разрушаются, и образуется плазма, состоящая из отдельных частей[102]. При еще более высоких температурах сами эти частицы разрушаются и образуют кварк-глюонную плазму.

Когда Вселенная возникла в момент Большого Взрыва, тринадцать миллиардов лет назад, она была невероятно горячей. Сначала все четыре силы действовали в точности одинаково. Но по мере того, как вселенная остывала, ее симметрия нарушалась, а силы расщеплялись на отдельные, каждая со своими отличительными свойствами. На данный момент наша вселенная с ее четырьмя силами является бледной копией той изящной изначальной — результатом трех нарушений симметрии.

Глава 14

Политический журналист

В июне 1972 года во время кампании по выборам президента США охранник в Уотергейтском комплексе заметил на одной из дверей скотч и оборвал его, решив, что, должно быть, его случайно оставили рабочие. Однако, когда он вернулся, скотч снова оказался на месте — им был заклеен язычок замка. Это вызвало подозрение, охранник позвонил в полицию, и та арестовала пятерых человек, проникших в помещение Национального комитета Демократической партии. Оказалось, они связаны со штабом по переизбранию президента Никсона.

Это событие не оказало большого влияния на сами выборы — Никсон победил с внушительным перевесом. Но историю не удалось замять, и щупальца Уотергейтского дела начали постепенно проникать все глубже и глубже в администрацию Никсона.

Два репортера из Washington Post, Боб Вудворд и Карл Бернстайн, вцепились в это дело бульдожьей хваткой. Журналисты получали секретную информацию от осведомителя, известного под псевдонимом Глубокая Глотка. Никто не знал, кто этот человек, однако все понимали, что это лицо занимает очень высокий административный пост. В 2005 году выяснилось, что Глубокой Глоткой был Марк Фелт, второй человек в Федеральном бюро расследований.

Информация, благодаря ему просочившаяся в прессу, имела эффект разорвавшейся бомбы. К апрелю 1974 года Никсону пришлось отправить в отставку двух своих высокопоставленных помощников. Как выяснилось, президент установил «жучки» в собственном кабинете, и имелись пленки с записью довольно деликатных разговоров. После юридического сражения за доступ к пленкам в некоторых записях обнаружились пробелы, по всей вероятности — результат целенаправленного стирания.

Попытка скрыть то обстоятельство, что между проникновением со взломом и Белым Домом существует непосредственная связь, воспринималась практически всеми как преступление худшее, чем сам взлом. Палата Представителей начала формальный процесс, который мог привести к импичменту президента по обвинению в «тяжких преступлениях и правонарушениях» перед Сенатом США; в случае установления вины ему грозила отставка. Когда импичмент и осуждение стали неотвратимы, Никсон сам подал в отставку.

Противником Никсона на выборах был сенатор Джордж Макговерн. Объявляя в Сью Фоллс, штат Южная Дакота, о выдвижении своей кандидатуры от Демократической партии, Макговерн сделал несколько пророческих замечаний: «Сегодня наши граждане более не чувствуют, что они могут строить собственную жизнь во взаимодействии со своими согражданами. Происходит это из-за потери доверия к правдивости и здравому смыслу наших лидеров. Самым тягостным новым оборотом в американском политическом словаре стало выражение „кризис доверия“, который проявляется в разрыве между риторикой и реальностью. Говоря откровенно, это означает, что люди больше не верят в то, что говорят им их лидеры».

Среди второстепенных фигур в кампании Макговерна был начинающий политический журналист, карьера которого, вероятно, пошла бы вверх, одержи Макговерн победу на выборах. В том варианте истории политика могла бы обогатиться, но фундаментальная физика и продвинутая математика стали бы намного беднее. В 2004 году — в той истории, которая на самом деле осуществилась — этот журналист фигурировал в списке журнала Time среди сотни самых влиятельных людей за год, но попал он туда не в связи с журналистикой.

Он оказался в списке за свои новаторские вклады в математическую физику. На его счету некоторые из наиболее оригинальных математических построений в мире, за которые он получил Филдсовскую медаль — высшую награду в математике, сравнимую по престижности с Нобелевской премией. Однако он не математик. Он — один из ведущих в мире физиков-теоретиков и награжден Национальной научной медалью, хотя по своему первому образованию он историк. А кроме того, он — один из главных пропагандистов (хотя и не совсем оригинальный творец) самых передовых современных усилий по объединению всей физики. Он занимает должность профессора математической физики в Институте высших исследований в Принстоне, где некогда работал Эйнштейн, а зовут его Эдвард Виттен.

Подобно немецким отцам квантовой теории и в отличие от несчастного Дирака, Виттен вырос в интеллектуальной среде. Его отец Луи Виттен — тоже физик, работающий в области общей теории относительности и гравитации. Эдвард родился в Балтиморе, штат Мэриленд, и начал обучение в университете Брандайс. После переизбрания Никсона он вернулся к академической жизни, защитив диссертацию в Принстонском университете, и стал работать и преподавать в различных американских университетах. В 1987 году его приняли в Институт высших исследований, где все академические должности — чисто исследовательские; там он работает и поныне.