Сабина Хоссенфельдер - Уродливая Вселенная [Как поиски красоты заводят физиков в тупик]

Таким образом, теория суперсимметрии сочетает в себе все, что физики-теоретики выучились лелеять: симметрию, естественность, объединение и нежданные открытия. Суперсимметрия – это то, что биологи называют сверхстимулом, искусственным, но вызывающим непреодолимую тягу.

«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.

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?»

«Симметрия – определенно одна из составляющих, – отвечает Фрэнк. – Как вы знаете, теории стали крайне мудреными. Есть локальная симметрия, симметрия пространства-времени, аномальная, асимптотическая симметрия – и все они показали себя очень ценными понятиями. Но есть еще и более примитивная концепция красоты. Вы узнаёте красоту, когда видите ее. Красота – это когда вы извлекаете больше, чем вкладываете. Когда вы вводите понятие, чтобы объяснить что-то одно, и видите, как еще и нечто другое тоже получило объяснение. Все это как-то подпитывает ощущение, что вы на верном пути».

«В большинстве случаев, думаю, справедливо называть это аспектом красоты, – добавляет Фрэнк, – но это немножко иное, скорее экономичность и простота».

«Считаете ли вы, что теория лучше имеющихся сегодня должна быть проще, чем они?» – задаю я следующий вопрос.

«Что ж, увидим, – говорит Фрэнк. – Природа делает то, что умеет. Я бы, разумеется, надеялся, что та теория будет проще. Но пока это непонятно. Полагаю, самый серьезный кандидат на роль теории лучше имеющихся – лучше с точки зрения непосредственного увязывания гравитации с остальными взаимодействиями и решения [проблемы с квантовой гравитацией] – это теория струн. Но мне неясно, что представляет собой эта теория. Это какая-то бездна еще не оформившихся идей, и пока слишком рано судить, проста она или нет – и даже правильна ли она или нет. Сейчас теория струн уж точно не выглядит простой».

«Вынести приговор было бы легче, будь у нас какие-нибудь данные», – замечаю я.