Юрий Алексеев - Пути в незнаемое. Сборник двадцатый

Как возникает масса у частиц, понять непросто; честно говоря, ученые и сами до конца не уверены в том, что все понимают правильно в этом вопросе. Даже при полном отсутствии вещества в вакууме всегда существуют квантовые флуктуации различных полей, своеобразное мерцание, рождение и гибель.

Представьте себе волнующееся море, и где-то далеко среди волн то появляется, то исчезает фигурка одинокого пловца — так можно вообразить рождение частиц из «ничего» на очень короткое время. Никакие законы сохранения не нарушаются: есть в квантовой механике соотношение неопределенностей, позволяющее на кратчайшее время энергии флуктуировать. Такие очень короткие живущие частицы, рождающиеся из флуктуации энергии, носят особое название — «виртуальные», от латинского «virtualis» — условный, могущий проявиться.

Мгновенное рождение и уничтожение виртуальных частиц — не только игра ума теоретиков, но и реальный факт, надежно зарегистрированный во многих опытах.

Так вот, упомянутые выше хиггсовские частицы обладают удивительным свойством, виртуальное рождение их как бы шубой окутывает каждую элементарную частицу. Так у всех частиц возникает масса.

Пока не найдены хиггсы, как их фамильярно называют физики, все стройное здание современной теории электрослабого взаимодействия частиц как бы повисает в воздухе, потому что эксперимент пока не обнаружил одного из фундаментальных камней этого здания.

Хиггсы — ключ к двери, за которой спрятан ответ, почему частицы устроены именно так.

К сожалению, о том, какие они, известно очень мало. У недавно найденных промежуточных бозонов была известна масса с процентной точностью и много других характеристик, а с хиггсами дело гораздо хуже. Неясно даже, сколько их: может быть, два, может, четыре, а может быть, еще больше.

Известно, что чем тяжелее кварки и лептоны, тем сильнее взаимодействуют с ними хиггсы. Массу для них теория не предсказывает, есть лишь соображения, что очень легкими они быть не могут, вероятнее всего — раз в десять тяжелее протона.

Понятно, что искать «неизвестно что» гораздо труднее, чем «известно что», но уж очень нужны хиггсы, поэтому ищут их всюду и каждую новую неожиданность в первую очередь примеряют на гипотезу Хиггса.

Так было и с «дзитой»: прежде всего решили, что найден долгожданный хиггс. Потом, приглядевшись повнимательнее, некоторые скептики стали сомневаться. Хиггс должен взаимодействовать с одинаковыми кварками с одной и той же силой — ведь он одевает их в одинаковые «шубы», а «дзита» появлялась в распадах одного из ипсилонов и никак не проявляла себя в распадах другого.

Ситуация была многообещающей, но неясной; независимо от того, хиггс это или нет, новая частица представляла несомненный интерес, и надо было тщательно ее исследовать. А перед тем как исследовать, подтвердить само существование, то есть найти на других экспериментальных установках. Этим-то и занялся АРГУС, имея в своем распоряжении могучий детектор и все богатство коллективного программистского разума.

Как и наметили на семинаре, искали сразу по нескольким направлениям. С таким же азартом, как геологи ищут руду, старатели — золото, охотники гонятся за ускользающим зверем. Мы просеивали через сито различных отборов всю информацию, записанную на лентах ЭВМ, а это ни много ни мало — миллионы событий. То там, то тут возникали слухи: «В дортмундской группе видят пик», «Непонятный горб в материалах канадцев», да и мы сами с Владимиром Михайловичем не раз наблюдали в тех данных, над которыми корпели, призрак «дзиты». Но проверки и перепроверки беспощадно уничтожали все эти мнимые находки, оказывающиеся миражами.

«Дзиту» искали так. Если б она жила по меркам микромира долго, то должна была оставить след в дрейфовой камере АРГУСа. А уж его бы мы не проглядели. Но следа не было. Значит, «дзита» за миллиардно миллиардные доли секунды распадается. На что? Мы ничего не знали о том, что представляет из себя «дзита», поэтому приходилось искать ее распады на все, что угодно.

Главное — точно определить энергии родившихся частиц. Если в сумме они дадут в точности массу «дзиты» — значит, родились при ее распаде. Если же нет — значит, возникли в каких-то других событиях.

Мы с Владимиром Михайловичем тщательнейшим образом исследовали пары мю-мезонов, на которые могла распадаться «дзита». Никаких следов частицы с массой 8,3 ГэВа не было.

Прошел сентябрь, подходил к концу октябрь. Фонтан теоретических работ, приписывающих «дзите» все новые и новые, порой совсем уж фантастические свойства и объяснения, не только не сникал, а усиливался. Участники сотрудничества «Хрустальный шар» ходили с радостными лицами именинников и намекали на то, что у них есть еще немало интересных результатов.

А мы не могли найти ничего, что подтверждало бы существование новой частицы. На фоне всеобщего восторга и воодушевления первые осторожные высказывания членов АРГУСа о том, что «дзиты»-то вроде как и нет, попросту не были восприняты серьезно, даже вызывали некоторое раздражение. Директор ДЕЗИ заявил в разговоре с Владимиром Михайловичем: «Если АРГУС не видит «дзиту», это еще не значит, что ее нет…» И на карту оказался поставленным профессиональный престиж всего нашего сотрудничества.

Дни перестали делиться на выходные и рабочие, а сутки — на день и ночь. Мы существовали как будто в режиме орбитальной станции: непрерывная работа с восьмичасовым перерывом на сон. Иногда мне казалось, что я уже живу не снаружи, а внутри ЭВМ, среди программ, таблиц и графиков. Некоторые программы были моими друзьями, некоторые меня явно недолюбливали и ломали все планы, а царствовала над всей этой фантасмагорией огромная «дзита», почему-то темно-лилового цвета. Ночью мне снилось сплошное программирование. Но ничего не помогало — «дзиты» не было. Мы перепроверили свои результаты не семь, а семьдесят семь раз, обсмотрели их со всех сторон — ничего.

И наконец, когда я, погруженный в свои невеселые мысли, стал выходить из комнаты, забывая открыть дверь, стало ясно, что пора отдохнуть.

Честно говоря, Владимир Михайлович работал больше, чем я: он не позволял себе получасовых перерывов на галактические сражения, да и прогуливался куда меньше, но вот сходить в оперу он согласился, точнее — это он посоветовал мне туда сходить.

Гамбургская опера снаружи ничем не выделяется среди окружающих зданий — бетонный современный куб с большими стеклянными окнами на фасаде. Изнутри — довольно скромно драпированный интерьер, какая-то уютная домашняя обстановка, партер и четыре яруса лож. Я обычно оказывался на самом верхнем, да и слушал музыку стоя, потому что ложи сто́ят дорого.