Розділ без назви (29)

Також у природі існувало б нове поле, яке формувало б у порожньому просторі конденсат, спонтанно порушуючи тим самим симетрії, що визначають слабку взаємодію. Елементарною частинкою, пов’язаною з цим полем, був би масивний бозон Хіггса, тоді як решта потенційних бозонів Ґолдстоуна з’їдалися б W- та Z-бозонами, які за рахунок цього ставали б масивними завдяки механізму, що його вперше описав Хіггс. У результаті цього залишався б єдиний безмасовий калібрувальний бозон — фотон.

Проте це ще не все. Завдяки калібрувальній симетрії, яку ввів Вайнберґ, його нова частинка Хіггса також взаємодіяла б з електронами, а формування конденсату привело б до набуття електронами, а також W- та Z-частинками маси. Таким чином, ця модель не лише пояснила б маси калібрувальних частинок, які переносять слабку силу, а й визначила б величину цієї сили. Це саме поле Хіггса також надало б маси електронам.

У цій моделі були наявні всі інгредієнти, необхідні для об’єднання слабкої та електромагнітної взаємодії. Мало того, відштовхуючись від калібрувальної теорії Янга — Міллза з безмасовими до порушення симетрії калібрувальними бозонами, була надія, що аналогічні видатні властивості симетрії калібрувальних теорій, уперше використані у квантовій електродинаміці, також дадуть цій теорії можливість досягти скінченних прийнятних результатів. Хоча фундаментальна теорія з масивними фотоноподібними частинками вочевидь не була позбавлена патологій, була надія, що, якщо маси з’являються винятково внаслідок порушення симетрії, ці патології не виникнуть. Проте на той час це була лише надія.

Очевидно, що в реалістичній моделі частинка Хіггса зв’язу­валася б не лише з електроном, а й з іншими задіяними в слабкій взаємодії частинками. За відсутності конденсату Хіггса всі ці частинки: протони чи частинки, з яких вони складаються, мюони тощо — були б строго безмасовими. Кожен аспект, відповідальний за наше існування, узагалі за існування масивних частинок, з яких ми складаємося, постає наслідком простої випадковості природи — формування в нашому всесвіті специфічного конденсату Хіггса. Характерні риси, які роб­лять наш світ тим, чим він є, — галактики, зорі, планети, люди й взаємодії між усім цим, — суттєво відрізнялися б, якби такий конденсат ніколи не сформувався.

Або сформувався б якось інакше.

Так само, як світ, доступний чуттям уявних фізиків на крижаному кристалі на тому віконному склі холодного зимового ранку, був би зовсім іншим, якби цей кристал зорієнтувався в іншому напрямку, і риси нашого світу, які уможливлюють наше існування, критично залежать від природи цього конденсату Хіггса. Відповідно, те, що може здатися надзвичайною особливістю характеристик частинок і полів, з яких складається світ, у якому ми живемо, насправді не більш особливе, сплановане чи значуще за випадкову орієнтацію гребеня того крижаного кристала, хай би яким особливим значенням не наділяли його істоти, які живуть на тому кристалі.

І ще один, останній шматочок поезії. Унікальна янг-міллзів­ська модель, до якої 1967 року прийшов Вайнберґ і на яку рік по тому натрапив Абдус Салам, була точно тією самою моделлю, яку шістьма роками раніше запропонував давній шкільний товариш Вайнберґа Шелдон Ґлешоу у відповідь на кинутий Швінґером виклик виявити симетрію, яка могла б об’єднати слабку й електромагнітну взаємодії. Жоден інший вибір не зміг би математично відтворити те, що ми нині спостерігаємо у світі. Упродовж цих шести років модель Ґлешоу переважно ігнорували, оскільки на той час не було відомо жодного механізму, який надав би маси слабким бозонам. Але тепер цей механізм, механізм Хіггса, з’явився.

Вайнберґ та Ґлешоу, чиї життєві шляхи перепліталися із самого дитинства, пізніше разом із Саламом отримають Нобелівську премію за абсолютно незалежні відкриття найвидатнішого об’єднання у фізичній теорії відтоді, як Максвелл об’єднав електрику й магнетизм, а Ейнштейн — простір і час.

10

Переклад Максима Рильського.