Boss: бесподобный или бесполезный

Иммельман Рэймонд

«Думай же, Грэг, думай!» – молча уговаривал он себя. Но найти другой ответ так и не смог.

– Батч, подскажите мне. Я не знаю правильного ответа.

– Я лучше расскажу тебе две истории. Ты когда-нибудь слышал о частице Бога?

– Частице Бога?

В ответ – снова молчание.

– Нет, – Грэг сгорал от стыда за свое невежество.

– На протяжении многих лет ученые пытаются решить одну проблему, – начал объяснять Батч. – До сих пор никто не знает, каким образом атомы приобретают массу. Ученые пришли к выводу, что существует субатомная частица, пока еще не известная, которая позволяет обосновать существование массы материи. Если бы такой частицы не было, огромное количество

атомов со скоростью света перемещалось бы по нашей Вселенной, и это делало бы существование людей или планет в принципе невозможным. И хотя эта таинственная частица до сих пор не открыта, у нее уже есть имя. Она называется бозон Хиггса или частица Бога. Ученые убеждены: когда частица Хиггса будет открыта, начнется новая эра в познании Вселенной.

Но доступ к работе в этой научной сфере – очень узкоспециализированной – есть лишь у нескольких исследовательских организаций. Как ни странно, эта тема имеет прямое отношение к нашей дискуссии. В настоящее время есть только две организации в мире, у которых есть возможность создать условия, чтобы подтвердить или опровергнуть существование частицы Бога.

Первая организация – это Национальная лаборатория высокоэнергетических исследований имени Э. Ферми, которая находится южнее Чикаго. У них есть очень мощный ускоритель частиц (протон-антипротонный коллайдер). Окружность этой установки составляет почти семь с половиной километров.

Под воздействием мощного электрического заряда атомы водорода получают ускорение. Ускорение происходит до тех пор, пока не произойдет высвобождение электронов. Пучок протонов на высокой скорости попадает в металлическую мишень, в результате появляются антипротоны. Затем протоны и антипротоны получают дополнительное ускорение, антипротоны инжектируют, и они попадают в теватрон. В нем протоны и антипротоны приобретают скорость – 99,999 процента от скорости света. Затем протоны и антипротоны сталкиваются, и в результате этого столкновения возникают новые частицы. Ученые считают, что среди этих частиц есть так называемый Z-бозон (то есть в результате аннигиляции электрон-позитронной пары возникает Z-бозон), который, в свою очередь, излучает бозон Хиггса. Теоретически бозон Хиггса существует менее одной миллиардной доли секунды, а затем переходит в другую частицу.

Время существования бозона Хиггса так мало, что ученые даже не рассчитывают зафиксировать именно эту частицу, но они надеются доказать ее существование наличием частиц, образовавшихся при распаде бозона Хиггса. У каждой частицы есть силовое поле, и доказательством существования бозона Хиггса является наличие поля Хиггса – невидимого поля, которое пронизывает Вселенную. Пространство между частицами заполнено вязкой субстанцией – этим самым полем Хиггса, в результате взаимодействия с ним атомы приобретают массу.

Тот, кто сможет доказать существование частицы Бога, даст ответ на самую большую загадку Вселенной.

– Это очень интересно, но я не вижу никакой связи, – прервал Батча Грэг.

Батч не обратил на это никакого внимания.

– В мире есть только один ускоритель, который может выполнять такие же задачи, как теватрон в лаборатории им. Ферми. Этот ускоритель находится в Европейской лаборатории физики элементарных частиц (CERN). Ускоритель был построен в тоннеле на границе между Францией и Швейцарией. Финансировали работу CERN двадцать европейских стран. Четыре раза, к большому огорчению ученых из лаборатории им. Ферми, сотрудники CERN сообщали о том, что, возможно, ими был зафиксирован бозон Хиггса. Во время эксперимента происходит около семи с половиной миллиардов столкновений частиц, и только при распаде одной из десяти миллиардов можно зафиксировать бозон Хиггса. Проще найти

иголку в стоге сена!

Батч умолк. Было слышно, что к нему кто-то обратился.

– Извини, я на минутку отвлекусь, – и он заговорил с кем-то. Грэг слышал приглушенный разговор. Затем Батч снова вернулся к своей теме:

– Это имеет самое прямое отношение к нашей дискуссии. Обе лаборатории финансируются из правительственных средств. Результаты исследований получают широкую огласку. Более четырехсот ученых из Европы участвуют в исследованиях лаборатории им. Ферми, и примерно столько же американских ученых занимаются созданием нового, более мощного ускорителя для CERN. Соединенные Штаты и европейские страны работают вместе даже в области привлечения средств на исследовательские проекты в своих лабораториях.

И хотя обе лаборатории очень тесно сотрудничают, пытаясь расширить наше понимание устройства Вселенной, они ожесточенно соревнуются, стараясь первыми открыть бозон Хиггса.

В 1982 году в CERN объявили, что они открыли мощные потоки субатомных частиц, получивших название W-бозоны и Z-бозоны. Ученые в лаборатории им. Ферми были очень расстроены. Они повторили эксперименты, которые проводили в CERN, и реабилитировали себя, открыв истинный кварк – одну из важнейших частиц материи. Но открытие бозона Хиггса по-прежнему остается задачей номер один. Ученый, который представит бесспорное доказательство существования бозона Хиггса, достигнет самых высоких профессиональных вершин.

Соперничество между этими двумя лабораториями так велико, что, когда проект CERN решили временно закрыть, чтобы построить там более мощный ускоритель, ученые просили у властей разрешить им поработать на старом ускорителе еще год – они были убеждены, что победа совсем близко! Но власти отказали. Это очень обрадовало сотрудников лаборатории им. Ферми. Ведь на протяжении нескольких лет их ускоритель будет самым мощным в мире! До тех пор, пока не запустят новый ускоритель CERN, мощность которого возрастет в семь раз! Ученые лаборатории им. Ферми все свое время проводили у теватрона, пытаясь найти весомые доказательства существования бозона Хиггса в ближайшие три года. [25]

25

Jim Ritter. Fermilab on the trail of the God particle. Digital Chicago Inc, 2000.

Грэг молчал, не зная, что ответить Батчу.

– Ну, раз обе лаборатории финансируются за счет бюджетных средств, то ученым можно не беспокоиться о собственной безопасности и о безопасности племени, – сказал Грэг. – Но если ученые из лаборатории им. Ферми первыми докажут существование частицы Хиггса, то они подтвердят свою высочайшую квалификацию и повысят значимость своего племени. Ученый, который совершил открытие, всегда испытывает гордость не только за свою лабораторию, но и за свои собственные достижения. Сильная конкуренция и постоянная исследовательская активность в этих двух лабораториях еще раз подтверждают, что мотивация определяется законами развития племени.

– Именно так! – ответил Батч. – Хотя суть этой исследовательской деятельности едва ли понятна обывателям. Новый ускоритель CERN окружностью около тридцати семи километров оставит лабораторию им. Ферми далеко позади, поэтому правительство США для поддержания престижа американской науки собирается финансировать разработку нового ускорителя, его окружность будет около ста восьмидесяти пяти километров!

Грэг слушал и все думал, какое же все-таки практическое отношение имеет рассказ Батча к его, Грэга, проблемам. Тем временем Батч продолжал: