Уродливая Вселенная. Как поиски красоты заводят физиков в тупик

«Предсказания для экспериментов последних десятилетий не были упоительно успешны», – отмечаю я.

«Как сказать, бозон Хиггса ведь обнаружен», – парирует Фрэнк.

«Да, но это не выходило за рамки физики Стандартной модели», – отвечаю я, оставляя за скобками, что предсказание было сделано еще в 1960-е годы.

«Между прочим, небольшая масса хиггсовского бозона – признак суперсимметрии».

«Но все же он достаточно тяжел, чтобы заставить всех волноваться, справедлива ли теория суперсимметрии».

«Да, – соглашается Фрэнк, – но могло быть и намного хуже».

«И все-таки суперсимметричные партнеры обнаружены не были, – говорю я. – Это вас не беспокоит?»

«Я начинаю беспокоиться, это правда. Я никогда и не думал, что будет легко. Уже давно появились граничные оценки из экспериментов на Большом электрон-позитронном коллайдере и экспериментов по распаду протона, означающие, что многие суперпартнеры должны быть тяжелыми. Но у нас в запасе еще одна неплохая попытка благодаря модернизации Большого адронного коллайдера, повышающей энергию столкновений. Надежда умирает последней».

«Многие люди сейчас встревожены тем, что суперсимметрия в Большом адронном коллайдере не проявляется, – говорю я, – поскольку это означает, что, какой бы искомая теория ни была, она неестественна, или тонко настроена. Что вы об этом думаете?»

«Многие вещи тонко настроены, и мы не знаем почему. Я бы точно не верил в суперсимметрию, если бы не объединение констант взаимодействий, с моей точки зрения, поразительное. Не могу поверить, что это совпадение. К сожалению, расчеты не дают нам точной информации о масштабе масс, где должна проявляться суперсимметрия. Но шансы на объединение начинают ухудшаться, если суперсимметричные партнеры не показываются на энергиях около 2 ТэВ. Для меня это причина оставаться оптимистичным».

«Так вы не беспокоитесь, что основополагающая теория может не оказаться естественной?»

«Нет. Это могла бы быть неминимальная суперсимметричная Стандартная модель или какой-то вариант нарушения симметрии, который мы не понимаем. Это теории сложные. Думаю, что мы будем учиться на экспериментальных открытиях. Или попросту смиримся с неестественностью. Стандартная модель уже сама по себе очень неестественна. Параметр, придающий электрону массу, уже 10^–6. Какой есть», – говорит Фрэнк и пожимает плечами.

«То есть это вас не особенно волнует».

«Нет. Аргументы в пользу суперсимметрии были бы еще убедительнее, если бы, скажем так, ее обнаружили. Или, что более реалистично, если бы она четко разрешила проблему иерархии. Но для меня во сто крат более веский довод – объединение констант взаимодействий, а оно пока никуда не делось».

«Так вас устроило бы утверждение, что есть несколько основополагающих теорий и их параметры просто такие, какие есть?» – спрашиваю я.

«В перспективе хотелось бы иметь теорию получше. Опять-таки – вам не обязательно иметь теорию всего, чтобы иметь теорию чего-то. А если теория хорошо объясняет что-то одно, для меня это очень обнадеживающий знак».

«Вы, должно быть, знаете, что Стивен Вайнберг проводит аналогию с коневодством», – говорю я.

«С чем? С коневодством? Нет».

«Коневод перевидал множество лошадей. И теперь, глядя на какую-нибудь лошадь, он говорит “Прекрасная лошадь”, когда знает по опыту, что вот та лошадь, которая побеждает на скачках».

«Полагаю, мы можем отчасти понять свое чувство прекрасного – оно не совсем уж непостижимо. Симметрия точно имеет к нему отношение, а также экономичность. В нем не должно быть незавершенности. Но думаю, пытаться отыскать точное определение – слишком самонадеянно. Вы хотите найти точные нейронные сети в мозге, которые заставляют нас считать что-то красивым? Как правило, люди приходят к одинаковому заключению относительно того, что красиво».

«Ну, устроены-то мы все более или менее одинаково, – говорю я. – Только почему наше эстетическое чувство должно иметь какое-то отношение к законам природы?»

«Думаю, все наоборот, – объясняет Фрэнк. – Людям удается лучше приспособиться к жизни, если они имеют точную модель природы, если их представления соответствуют реальному положению дел. Поэтому в процессе эволюции поощряется ощущение, которое приходит с правотой, – это и есть чувство прекрасного. То, что нам хочется продолжать делать, что мы находим притягательным. Так успешные объяснения становятся привлекательными. И веками люди находили шаблоны, в которые укладывались работающие идеи. Вот мы и выучились считать их красивыми».

«А сейчас мы также проходим процесс обучения, узнавая, что было успешным. Следовательно, мы обучены восхищаться тем, что успешно, и тем, что красиво. А еще мы оттачиваем свое чувство прекрасного по мере накопления опыта, и эволюция поощряет нас воспринимать опыт обучения как вознаграждение».

«Такова моя скромная теория того, почему законы природы красивы. Вряд ли она совершенно ошибочна». После паузы Фрэнк продолжает: «К тому же есть еще аргумент, связанный с антропным принципом. Если бы законы не были красивы, мы бы их не обнаружили».