Уродливая Вселенная. Как поиски красоты заводят физиков в тупик

«Суперсимметрия предлагает решение всех этих проблем, которое явно проще, элегантнее и красивее, чем может предложить любая другая теория. Если наш мир суперсимметричен, то все кусочки пазла идеально подгоняются друг к другу. Чем больше мы исследуем теорию суперсимметрии, тем неотразимее она становится»¹¹⁷, – пишет специалист по физике элементарных частиц Дэн Хупер. По мнению Майкла Пескина, автора одного из самых популярных учебников по квантовой теории поля, суперсимметрия – это «следующий шаг вперед к самой полной картине мира, где мы придаем всему симметрию и красоту»¹¹⁸. Дэвид Гросс называет теорию суперсимметрии «красивой, “естественной” и уникальной» и верит, что «Эйнштейн, если бы ознакомился с [теорией суперсимметрии], полюбил бы ее»¹¹⁹. И Фрэнк Вильчек доверяет природе, хотя и более настороженно: «Все эти подсказки могут быть обманчивы, но это было бы воистину жестокой шуткой матери-природы – и воистину бестактно с ее стороны»¹²⁰.

Теория чего-то

Я в городе Темпе в штате Аризона. Какой-то парень переходит улицу на красный свет. Водитель автобуса бьет по тормозам и нарушает ход моих мыслей потоком брани. Парень медленно уходит с дороги, уставившись в свой телефон. Закончив ругаться, водитель рассказывает мне об университетской программе по расширению, растущем числе студентов, выскакивающих черт знает откуда на каждом углу, новых студенческих столовых и строящихся зданиях. Я киваю в знак одобрения образованных молодых американцев и стараний водителя их не переехать.

Потом он справляется о цели моей поездки и, услышав, что я посещу факультет физики, спрашивает, имею ли я какое-то отношение к ЦЕРН. Какового я не имею на самом-то деле, но водитель просто хочет узнать, была ли я там когда-нибудь. Да, и видела туннель, некоторые магниты и самый большой детектор, ATLAS, поскольку он еще строился. Помимо этого, впрочем, я преимущественно видела множество слайдов и перепила кофе на конференции, о которой больше почти ничего не помню. Водитель говорит, что мечтает однажды побывать в ЦЕРН, он следит за всеми исследованиями и надеется, что мы обнаружим что-то новое. Я чувствую вину за то, что мы так пока этого и не сделали, а может, и не сделаем вовсе, и боюсь, что мы его разочаруем. Я чуть не извинилась перед ним.

На следующее утро я натираю две мозоли, потому что заставила себя хоть раз не надевать кроссовки, и приезжаю как раз вовремя, чтобы выяснить, что заведение, где мы с Фрэнком Вильчеком должны были встретиться, закрыто. Но мне не приходится долго ждать: Фрэнк появляется в конце улицы в большой шляпе и машет, завидев меня. Не желая умножать мозоли, я останавливаю выбор на соседнем местечке, маленьком бистро, где подают завтрак.

Фрэнк регулярно приезжает в Университет штата Аризона. Нынешний его визит организован «Истоками» (Origins Project), междисциплинарным проектом с обширной просветительской программой, посвященной исследованию фундаментальных вопросов. Сегодня вечером Фрэнк примет участие в дискуссии, модерируемой Лоуренсом Крауссом, директором проекта. Фрэнк дал имя аксиону, питает нежные чувства к ракам-богомолам и буквально утонул в наградах ¹²¹. В 2004 году вместе с Дэвидом Гроссом и Хью Дэвидом Политцером он получил Нобелевскую премию за открытие «асимптотической свободы» сильного взаимодействия, что означает ослабление последнего на малых расстояниях. Но сейчас, учитывая, чем озабочена я, во Фрэнке меня больше всего интересует его «художественная» сторона.

В своей последней книге «Красота физики» Фрэнк задается вопросом, «воплощает ли наш мир красивые идеи», и сам же отвечает на него однозначным «да». Однако мне уже известно, что мир воплощает красивые идеи. Я хочу узнать, воплощает ли он и уродливые идеи, и если да, то продолжим ли мы считать их таковыми.

Я перерываю свой рюкзак, точно помня, как в самолете записывала вопросы к Фрэнку, но не могу их теперь отыскать. Ладно, вряд ли будет так уж сложно, говорю я себе, у него наверняка заготовлена какая-то речь. И задаю расплывчатый вопрос: «Насколько красота значима в теоретической физике?» И Фрэнк начинает рассказывать.

«Когда мы вступаем в чуждые нам дебри реальности – субатомные, квантовые области, – на житейскую интуицию полагаться нельзя. И идея просто накапливать много данных, как советовали Фрэнсис Бэкон и Исаак Ньютон, сейчас попросту неосуществима, ведь стало крайне трудно проводить эксперименты. План дальнейших действий, который очень хорошо срабатывал на протяжении большей части XX века, состоял в следующем: надеяться, что уравнения окажутся очень красивы, симметричны и экономичны, выводить из них следствия и затем эти следствия проверять. Чем мы теперь и занимаемся – сначала пытаемся угадать уравнения, а потом проверяем свои догадки».

«Что делает теорию красивой? – спрашиваю я. – Вы сказали, она должна быть экономичной и подчиняться симметрии?»