"Якби не бозон Гіґґса, нашого охайного світу, де матерія складається з атомів та електронів, просто не було б. Ні галактики, ні зірок, ні життя на Землі", – заявив британський фізик-теоретик Майкл Пескін 4 липня 2012 року. Під час семінару Європейського центру ядерних досліджень у Женеві він оголосив про відкриття цієї частки, яка з'єднує найдрібніші частинки атомів між собою і в такий спосіб будує матерію. На виявлення цього "зліплювача" атомів наука чекала 48 років. Доти існування бозону Гіґґса сприймали на віру, бо інакше матеріальний світ не тримався б купи: частинки, з яких формуються атоми, пронизували б Космос зі швидкістю світла й розліталися б навсібіч. Бозон Гіґґса живе тисячні долі секунди. Донедавна його не міг зафіксувати жоден зі створених потужних приладів
Пояснюючи природу взаємодії речовин у світі, 1964-го професор Единбурзького університету Пітер Гіґґс, тоді 35-річний, припустив, що матеріальної форми атомам повинна надавати якась невловима частинка, що має масу. Адже частки атомів рухаються зі швидкістю світла, й навряд чи вони трималися б купи, якби не цей "клей", що їх з'єднує. Його назвали "бозон Гіґґса". Бозон – елементарна частинка, що може створювати навколо себе поле і взаємодіяти з іншими. Назву бозон отримав від імені індійського фізика Шатьєндраната Бозе, який у липні 1924 року систематизував елементарні частинки атома.
Конкурс простих роз'яснень бозона Гіґґса на початку 1990-х оголосив британський міністр науки Вільям Волдґрейв. В одному з творів, що надійшли на конкурс, бозон порівняли з людиною, біля якої збирається натовп, і через це й тій людині, і тому натовпу стає важко рухатися. Разом вони створюють досить масивну конструкцію.
"Бозони Гіґґса – як знаменитість серед журналістів, – стисло переказує тлумачення групи фізиків користувач Facebook Андрій Гуцул. – Якщо повз кімнату проходить хтось невідомий журналістам, він зможе пролетіти зі швидкістю світла й не матиме маси. Якщо ж спробує пройти відома особа, журналісти неодмінно скупчаться навколо неї, таким чином вона сповільниться й набуде маси".
Понад 40 років тому фізики вивели так звану Стандартну модель будови матерії – своєрідну "таблицю Менделєєва" елементарних частинок. Вона пояснює, з чого складаються атоми. Усіх їх ученим вдалося виявити експериментальними методами, а от переконатися в існуванні елемента, що тримає їх купи, довго не могли. Майже 40 років в існування бозона Гіґґса тільки вірили. Його невловимість пояснюють тим, що утворюється він лише під час зіткнення атомів, що рухаються зі швидкістю світла. Тобто, у таких самих умовах, що були під час Великого вибуху у Всесвіті, який стався 13 млрд 700 млн років тому. Учені припускають, що доти він був поглинутий чорною дірою. А вибух стався через надмірне розжарення субстанції, з якої складався Всесвіт. Він тоді був менший. Після вибуху продовжує рости й охолоджуватися.
"Зловити" бозон Гіґґса змогли 2 липня 2012 року за допомогою спеціально створеного Великого адронного колайдера – ВАКу. Європейська рада з ядерних досліджень – CERN – його запустила 10 вересня 2008-го. Це 27-кілометровий кільцевий тунель на французько-швейцарському кордоні, 175 м завглибшки під землею. ВАК став найпотужнішим в історії прискорювачем частинок, менших за атом. Змушуючи їх у колайдері рухатися зі швидкістю світла, учені намагаються максимально відтворити умови Великого вибуху. У ВАКу пучки елементарних частинок із позитивним зарядом – протони – розганяють до швидкості світла й зіштовхують між собою. Під час цього зіткнення на якусь мікроскопічну мить й утворюється бозон Гіґґса.
Ширилися чутки, буцімто ВАК становить небезпеку для людства, і його запуск призведе до кінця світу. Деякі вчені побоювалися, що в результаті руйнації протонів у колайдері можуть утворитися величезні чорні діри в Космосі, що колись збільшаться і засмокчуть усю Землю. Були також припущення, що через роботу колайдера можуть утворитися прогалини в часі, в яких зникатимуть частки й навіть живі істоти, а потім мандруватимуть у минуле чи майбутнє. Журналісти й фантасти проводили паралелі з романом Курта Воннеґута "Колиска для кішки". У ньому згадано штучний пристрій, що знищив життя на планеті.
Хоча розробники колайдера переконували: якщо чорна діра й утвориться, то буде мікроскопічних розмірів і швидко зникне. Однак на них навіть подавали до суду. Американський юрист Вальтер Ваґнер і професор хімії з Німеччини Отто Реслер звинувачували працівників CERN, що своїм експериментом наражають на небезпеку планету й порушують право людини на життя. Суд їхнього клопотання не задовольнив. Через чутки про кінець світу після запуску колайдера в Індії скоїла самогубство 16-річна дівчина.
"Скоріше б уже колайдер запустили". Тобто, швидше б уже кінець світу – такий жарт почав кружляти у блогосфері. Також поширились анекдоти:
"У фізиків є традиція – раз на 14 мільярдів років збиратися і запускати колайдер", – натяк на повторення Великого вибуху.
"Чорні діри – це місця, де інопланетяни винайшли колайдери раніше за нас".
"За спалахами зірок можна визначити, де ще у Всесвіті запускали адронні колайдери".
Бозон Гіґґса підтвердив правильність визначеної вченими 40 років тому Стандартної моделі будови матерії: є "цеглинки" – елементарні частинки, і власне "клей" – бозони Гіґґса, які їх цементують. Якби бозона Гіґґса не знайшли, вченим довелося б шукати інших пояснень будови матеріального світу. Або – просто розвести руками, оскільки було б незрозуміло, за рахунок чого атоми тримаються купи.
Одначе Стандартна модель описує тільки видимий світ, тобто 4% усієї матерії Всесвіту. 96% – це так звана темна енергія – незрозуміла субстанція, що заповнює весь простір Всесвіту. У ній "плавають" планети. Про її фізичну природу – як вона влаштована – наука поки що нічого не знає.
83-річний Пітер Гіґґс живе зі своєю дочкою-художницею. Має ще двох синів: програміста і джазового музиканта.
Пояснити поняття "бозон Гіґґса" простою мовою науковцю не завжди вдається. Але одного разу в інтерв'ю він зізнався:
– Цей бозон для мене – як поезія. Він втілює красу Всесвіту.
На конференцію 4 липня в Женеві, де оголосили про виявлення бозона, фізик прийшов зі сльозами на очах: боявся, що не доживе до цієї миті. Вирішив, що називати бозон його іменем надто гучно, і запропонував простіший варіант "бозон Н" – від Higgs. Поки що його пропозицію не підтримали. Однак серед науковців з'явилася ідея: чи не перейменувати задовге "бозон Гіґґса" на коротше "ґіґґсон".
За відкриття бозона Пітерові Гіґґсу можуть присудити Нобелівську премію.
Комментарии
8