Знание-сила, 2002 № 08 (902)

Огрехи подобного рода состоят в том, что гипотезы изобретаются постфактум и по всякому случаю новые, исходя из убежденной веры во всемогущество отбора и адаптивности любых различий между видами. Ведь если бы у мужчин сохранилась или бы даже увеличилась в размере приапова кость, то Докинз столь же остроумно объяснил бы нам, почему именно так действовал отбор! Не знаю, по Ламарку или же другими путями жирафы приобрели свою длинную шею. Но мне трудно согласиться с ходом доказательств дарвиниста Докинза, даже не сомневаясь в тонких диагностических способностях доисторических женщин.

ОЖИДАЕМОЕ ОТКРЫТИЕ

Александр Зайцев

Селектроны, струны и симметрия

Когда сложность и запутанность физической картины мироздания стали нетерпимыми, ученые XX века предприняли беспрецедентные попытки ее упорядочивания. Венцом их усилий стала так называемая стандартная модель, в которую была вложена вся совокупность новейших к тому времени знаний о природе материального мира. Однако в последние годы возникли серьезные сомнения в прочности этого фундамента современной физики…

…С точки зрения физиков, стандартная модель хорошо ладит с экспериментальными данными, но содержит много уязвимых мест. Она не дает ответа на целый ряд вопросов, возникающих перед учеными. Кроме того, она не отличается внутренней стройностью и симметрией, то бишь красотой, как того требует идеальная физическая теория. Так, стандартная модель содержит около двух десятков натуральных констант, в том числе значения массы частиц. Все эти константы нельзя определить с помощью теоретических расчетов; их надо измерять экспериментальным путем. Стандартная модель не отвечает на вопрос, почему большинство элементарных частиц обладает массой. Неясно также, почему в природе существует несколько фундаментальных взаимодействий, резко различающихся по образу действия и интенсивности. Кроме того, одно из этих взаимодействий – гравитационное – доставляет ученым особые хлопоты: его никак не удается включить в общую модель. Ученым приходится «искусственным путем» вводить особую частицу – гравитон, якобы передающую гравитационное взаимодействие.

Чтобы дать ответы на эти вопросы, нужно прибегнуть к новым гипотезам.

Так, существование массы станет понятно, если предположить, что имеются особые частицы, «наделяющие» другие частицы массой, – хиггс-бозоньг. Поясним подробнее фон, на котором они появляются.

Существует – это всего лишь гипотеза – так называемое поле Хиггса. Оно заполняет все мироздание; ему не присуще такое понятие, как «направление». Поскольку любые элементарные частицы, движущиеся сквозь время и пространство, движутся также и сквозь поле Хиггса, они получают от него особое свойство – массу. Это поле можно обнаружить лишь благодаря частицам, возникающим из него на доли секунды, – хиггс-бозонам. По мнению некоторых ученых, имеется целых пять разновидностей хиггс-бозонов.

Отдельные физики уже сейчас почтительно именуют эти частицы «божественными». Однако до сих пор ни в одном эксперименте не удалось убедительно доказать, что они впрямь существуют. Впрочем, в некоторых опытах, возможно, были зафиксированы следы этих таинственных частиц. Это позволило даже вычислить, правда, весьма грубо, массу хиггс-бозонов. Она может быть равна примерно 115 гига-электронвольт. Данный показатель, ежели он таков, примерно в сто раз больше массы протона. В случае, если хиггс-бозоны, в самом деле, существуют, их можно будет обнаружить во время опытов на более мощных, чем сейчас, ускорителях, например на Largo Hadron Collider (LHC).

Возможно, у любой элементарной частицы есть свой двойник – суперчастица; наделенная теми же свойствами, за исключением спина

Ожидание неких революционных перемен в теоретической физике очень сильно, и некоторые результаты экспериментов, проведенных в последние годы, убеждают, что «по ту сторону» Стандартной Модели действительно лежит «новая физика», которую есть смысл поискать.

Так, недавно ученые, работавшие на нейтринном детекторе SNO (Канада, штат Онтарио), показали, что нейтрино, возникающие в ядерной топке Солнца, по пути к Земле теряют свою идентичность, или, как сказал кто-то из физиков, «ведут себя, как крохотные хамелеоны». Этот факт, как и наличие у нейтрино массы – пусть крохотной, но отличной от нуля, – наносит сильный удар по Стандартной Модели физики. Согласно ей, взаимные превращения трех разновидностей нейтрино невозможны и массы у этой частицы нет.