Удивительные числа Вселенной. Путешествие за грань воображения

Поначалу никто не обратил особого внимания ни на одну из статей, однако Киббл продолжал действовать. Он добавил новые детали и к 1967 году снабдил Вайнберга всеми необходимыми компонентами для объединения электромагнетизма и слабого взаимодействия. Вайнберг понял, что ему необходимо придать массу трем калибровочным полям – двум W и Z, – поэтому ему требовался более экзотический бозон Хиггса, имеющий минимум четыре рабочие части. Три из них будут «съедены», придавая массу калибровочным полям, а четвертая останется. Это будет тот тяжелый бозон Хиггса, об открытии которого объявят 4 июля 2012 года.

Когда в следующем году присуждали Нобелевскую премию, многие ожидали, что лауреатами станут именно авторы этих статей 1964 года. В конце концов, пятеро из шести физиков были еще живы, лишь Роберт Браут скончался за год до открытия хиггсона. Конечно, выбрать между ними было невозможно (по крайней мере, это было бы несправедливо), поэтому ходили слухи, что Нобелевский комитет на этот раз откажется от правила, позволяющего награждать только трех человек. Он не отказался. Гуральник, Хейген и Киббл остались без премии.

Это решение многих разочаровало. К тому времени я был знаком с Томом Кибблом – сэром Томом, как его стали называть позже. Я часто видел его на регулярных собраниях британских космологов. Сейчас такие встречи собирают до сотни участников, однако начинались они с десятка коллег, обменивавшихся идеями в офисе Тома в Имперском колледже Лондона. Том Киббл был гигантом физики и настоящим джентльменом. Он никогда не стремился оказаться в центре внимания и всегда предпочитал отмечать чужие достижения, а не собственные. Из шести физиков, на труды которых опирается наше понимание бозона Хиггса, он был, на мой взгляд, самым мудрым. Он больше других построил на основе эти первоначальных идей и в итоге оставил свой след не в одной, а в двух Нобелевских премиях[131].

Механизм Хиггса: как придать массу калибровочному бозону за 8 простых шагов

Формально это неестественно

Бозон Хиггса обманул нас. Долго мы верили, что электромагнетизм и слабое взаимодействие различаются. Он скрыл от нас симметрию и красоту электрослабой теории, и в результате W и Z стали слишком тяжелыми, чтобы проникать в наш макроскопический мир. Он оставил нам фотон и электромагнитную силу, на которые мы привыкли полагаться. Большинство наших привычных устройств зависят от электричества и магнетизма или используют радиопередачи. Нам нужен электромагнетизм, чтобы пользоваться приложениями на мобильных телефонах, поддерживать свежесть еды в холодильнике или слушать любимые песни онлайн. Безусловно, наше повседневное существование является электромагнитным, а не слабым и не электрослабым, и это заслуга бозона Хиггса.

От хиггсона и его сломанной красоты растолстели не только W– и Z-бозоны. То же сделали и кварки – верхние и нижние, странные и очаровательные, истинные и прелестные. И лептоны: электроны, мюоны, тау-лептоны и нейтрино. Историю о том, как они получили свою массу, лучше всего рассказать с помощью грамотной аналогии, которая восходит к 1993 году, когда ученые из ЦЕРН обратились к британскому правительству за поддержкой строительства Большого адронного коллайдера. Уильям Уолдгрейв, член кабинета, отвечавший в то время за науку, пытался понять физику бозона Хиггса, поэтому он предложил ученым придумать аналогию размером в одну страницу, которая доступно объяснит работу бозона. Уолдгрейв даже предложил за лучшее объяснение бутылку марочного шампанского. В итоге британское правительство предоставило ЦЕРН финансовую поддержку, а бутылка «Вдовы Клико» 1985 года за блестящую аналогию ушла Дэвиду Миллеру из Университетского колледжа Лондона.

Я передам ее своими словами (с некоторыми творческими вольностями). Рядом с моим домом есть магазинчик, которым управляет человек по имени Дэйв. Он достаточно дружелюбный парень, но за пределами нашей деревни не особо известен. Однажды Дэйв оказывается в одной комнате с мировой суперзвездой – музыкантом Эдом Шираном. Дэйву не очень нравятся знаменитости, поэтому атмосфера в помещении немного напряженная, и оба решают уйти. Так случилось, что у Эда и Дэйва очень похожее телосложение и они двигаются приблизительно с одинаковой скоростью. Если комната пуста, оба пройдут ее примерно за одинаковое время. Это своеобразная симметрия, основанная на их физическом сходстве. Но если помещение наполнено сотнями кричащих фанатов Ширана (к большому раздражению Дэйва), то симметрия нарушается. Толпа мешает обоим мужчинам, но в случае Эда эффект проявляется гораздо сильнее. Его постоянно просят дать автограф и пытаются сделать с ним селфи, а Дэйв может прокладывать себе дорогу без такого активного внимания.