Путеводитель по лжи. Критическое мышление в эпоху постправды

Позже ученые открыли, что химические элементы не были на самом деле неделимы — они состояли из того, что получило название атомов (от греческого слова atomos, «неделимый»). Но и насчет их неделимости ученые ошиблись — как выяснилось позже, атомы состояли из субатомных частиц: протонов, нейтронов и электронов. Их тоже поначалу считали неделимыми, но потом — как вы уже догадываетесь — обнаружилось, что это неверно. В 1950–1960-х была создана Стандартная модель физики элементарных частиц и выстроена теория, что электроны неделимы, а протоны и нейтроны состоят из более мелких субатомных частиц. Открытие кварков в 1970-х годах только подтвердило эту теорию. Если усложнять терминологию и дальше, скажу, что протоны, нейтроны и электроны — это фермионы, а фотоны — бозоны. Все это разнообразие категорий необходимо, потому что разные частицы подчиняются разным законам. Фермионы и бозоны получили название элементарных частиц, потому что считается, что они действительно неделимы (но время покажет).

Согласно Стандартной модели, существует 17 разных типов элементарных частиц: 12 видов фермионов и пять видов бозонов. Бозон Хиггса, получивший широкое освещение в прессе в 2012 и 2013 годах, оставался последним фрагментом Стандартной модели, существование которого не было доказано, — все остальные 16 уже были обнаружены. Если он существует, ученые смогут объяснить, как материя получает массу, и заполнят пробел в теории, которую использовали для объяснения природы Вселенной, — пробел, существующий уже более 50 лет.

Как узнать, нашли ли мы его? Когда частицы сталкиваются на большой… Ладно, забудьте об этом. Пусть лучше физик все объяснит. Вот что профессор Харрисон Проспер говорит об этом графике и о небольшой выпуклости на нем, отмеченной стрелочкой в районе 125 гигаэлектронвольт (ГэВ) на горизонтальной оси[187]:

* Стандартное отклонение, характеризует точность результатов.

** CMS (compact muon solenoid) — один из реакторов в Большом адронном коллайдере.

На графике виден «спектр, возникающий из-за столкновения протона с протоном, в результате чего появляется пара фотонов (гаммы, как их называют на языке высоких энергий), — говорит Проспер. — Согласно Стандартной модели, бозон Хиггса должен начать распадаться на пару фотонов (бозон Хиггса, как было предсказано, распадается и по-другому, например на несколько Z-бозонов). Выпуклость на графике в районе 125 ГэВ доказывает существование частицы определенной массы, которая распадается на пару фотонов. Как нам удалось выяснить, это должен быть бозон Хиггса».

Не все физики находят эксперименты убедительными. Луи Лайонс объясняет: «Бозон Хиггса <…> может распадаться на разные наборы частиц, и эти данные определяются С. М. (Стандартной моделью)[188]. Мы делаем замеры, но нам не хватает уверенности при том количестве информации, которой мы располагаем на сегодняшний день. Показатели совпадают с теми, что предсказывает С. М., но выглядели бы более убедительными, если бы у нас было больше данных. Отсюда и осторожность, с которой мы говорим, что открыли бозон Хиггса, предсказанный С. М.».

Иными словами, проводить эксперименты так дорого и так сложно, что физикам хочется избежать ложной тревоги — они уже ошибались раньше. Хотя в 2012 году ЦЕРН объявил, что они его нашли, многие физики сочли, что объем данных был слишком мал[189]. В этой ситуации так много поставлено на карту, что физики установили сами для себя очень строгий критерий доказанности. Но зачем такие жесткие требования к доказательствам? Проспер объясняет: «Учитывая тот факт, что на поиски бозона Хиггса ушло 45 лет, потребовались десятки тысяч ученых и инженеров, были потрачены миллиарды долларов (и это не говоря уже о случившихся за это время многочисленных разводах, огромном недосыпе и десятках тысяч невкусных обедов на борту самолетов), мы хотим быть уверенными, что, сделав все, что в человеческих силах, мы нашли ответ»[190].

Физик Мадс Тудал Франдсен добавляет: «Данные ЦЕРН обычно приводят в качестве доказательства того, что обнаруженная частица — бозон Хиггса. Он, конечно, может объяснить данные, но ведь есть и другие объяснения: мы бы могли получить те же сведения, изучая другие частицы. Та информация, которой мы располагаем сейчас, недостаточно точна, чтобы определить, что же такое данная частица. Ведь это может быть и скопление других, известных частиц»[191]. Вспомните ту часть книги, где говорится об альтернативных объяснениях. Физики начеку.