Физические сказки

Жил был бозон – простая элементарная частица с целым ненулевым спином (H векторный мезон с массой 125 ГэВ), которую по непонятной ему причине взрослые дяди в ЦЕРН однажды решили назвать «бозоном Хиггса». То, что его так решили называть, ему было до чертиков. Какой ярлык на него не вешай, он будет по-прежнему оставаться обычной элементарной частицей, а до массы других элементарных частиц ему было начхать, также как и им до его массы. Так что выпавшая на его долю невиданная «честь» не очень сильно его смущала: пусть люди решают, что хотят — а природа за них решает чему быть. То есть природа уже давно все решила и давать свои законы на утверждения людям, возомнивших себя почти богами, никак не собиралась. Да и пристало природе согласовывать свои решения с людьми, даже считающими себя разумными. Находясь под такой защитой природы, бозону не было никакого дела на мнение о себе со стороны сказочников и всего того, что ему приписывали.
Но вот на одной из планет звезды под названием «Солнце» галактики «Млечный путь» наступил 2012 год и хлынул поток сказок об его «открытии». Посмотрел бозон прозванный «Хиггсом» и удивился: причем тут я, что за надувательство. Если Вы желаете найти ответственных за массу элементарных частиц – покопайтесь в электромагнитных полях и нечего на меня валить ответственность за то, что я не совершал. Да моя собственная масса создается этими полями. Так он подумал, но очень тихо, ведь он был обычной элементарной частицей. Сначала его смутил этот гигантский поток сказок в интернете о его «открытии» но потом, рассудив трезво, он понял, что спорить бесполезно: если люди не хотят что-то видеть, они просто закрывают на это глаза и строят из себя незрячих, но всегда видят то, что им надо, даже когда этого нет. Так уж люди устроены. И плюнул бозон, прозванный Хиггсом, на все эти сочиненные о нем сказки. Все, как и прежде решала природа, а люди всего лишь делали вид, но бозону до них не было никакого дела.

Жила-была Вселенная, та самая, которая повсюду. И жила она как-то обычно: куда-то двигались галактики, в галактиках вращались звезды, излучая свет и тепло и создавая условия для жизни на некоторых своих планетах. Т.е. было все как всегда. Но вот настало время, когда на одной из планет одной из звезд (под названием солнце) галактики «млечный путь» появился человек. Ну, появился человек, но он через некоторое время пожелал стать разумным. Стремление в общем похвальное, человек стал изучать окружающий его мир и старался использовать полученные знания. Все как-то улеглось и снова пошло своим чередом, а человек постепенно развивался.
Но вот незаметно наступил ХХ век. Глянул человек в телескоп на далекую галактику и увидел что она какая-то красноватая. Глянул на другую далекую галактику – а она тоже красноватая. И тогда человек решил, что все галактики от него разбегаются, а он находится в центре Вселенной. И задался человек вопросом, а почему от него удирают все Галактики – может он бог? Но немного подумав, человек решил, что возможно был взрыв сотворивший Вселенную – ну очень ему этого хотелось чтобы так было. И нарекли этот взрыв «Большим». И человек возрадовался своей разумности.
Но человек был не один и часть физиков задались вопросом: а из чего видно, что все галактики разбегаются – ведь расстояния до них никто точно не измерял. И начали они искать другую причину покраснения далеких галактик и знаете, нашли: что-то там во взаимодействиях фотонов и нейтрино (есть такие элементарные частицы). Но раз галактики перестали разбегаться, тогда из чего следует что был «Большой взрыв» — ответ не из чего не следует, а излучение, называемое реликтовым тоже можно объяснить в микромире и без всяких взрывов.

И увидел человек, что «Стандартная модель», на основании которой он пытался построить модель «Большого взрыва», оказалась еще той сказкой — так долго околпачивать почти всех и выдавать себя за высшее достижение науки, тут на книгу рекордов Гиннеса потянет.
И получил человек неприятный урок от Вселенной: независимо от того что человек думает о Вселенной, последняя все сделает по своему и удел человека это понять, если он конечно продолжает желать быть разумным. Так одной сказкой ХХ века стало меньше в физике ХХI века. Ну а человек задумался – а все ли верно, что он думал о природе и Вселенной. И он вынужден был с раздражением признать, что он сочинил не одну сказку о природе. Но Вселенной до этого не было никакого дела, она продолжала существовать по своим законам.

Есть такие решения, после принятия которых тараканы в голове аплодируют стоя!

Три стадии признания научной истины: первая — «это абсурд», вторая — «в этом что-то есть», третья —«это общеизвестно».    Эрнест Резерфорд

Во всем виноват Эйнштейн. В 1905 году он заявил, что абсолютного покоя нет, и с тех пор его действительно нет.    Стивен Ликок

Жили-были кварки, но не в природе – там их в свободном виде никогда не видели, а в Стандартной модели в физике. Есть такая область физики, занимающаяся исследованием элементарных частиц и самый главный босс в ней сегодня – Стандартная модель. Причем физики в этой области осталось очень мало – в основном одна сплошная математика. Поэтому и математиков в ней пруд пруди, о чем-то друг с другом спорят, что-то друг другу доказывают, а их никто не понимает – извините одна сплошная математика, да еще высочайшего уровня.

В свое время эти математики придумали кварки – получилась красивая математическая гипотеза, живи и радуйся. Но вот досада ни один новый ускоритель не может обнаружить эти самые кварки в природе: то есть получается, что в Стандартной модели они есть, а в природе их в свободном виде не видать, а что касается следов кварков, то мало ли что кому кажется.

И пришлось им придумать еще и механизм, объясняющий не наблюдаемость кварков в свободном виде в природе, и нарекли его «Конфайнмент».

Для этого взяли и придумали новый вид взаимодействия и нарекли его «сильным». Вообще-то в природе реально существуют просто ядерные силы объединяющие протоны и нейтроны в атомные ядра, но математики – это боги в физике, им все подвластно.

Новому взаимодействию приписали свои кванты и нарекли их глюонами. Но вот беда, глюонов тоже не видать в свободном виде ни на одном из ускорителей – понимаете, увлеклись математикой.

Ну а может это и к лучшему: тогда их можно наделить любыми свойствами, все равно не проверят. Взяли и наделили их способностью создавать другие глюоны из вакуума (то есть из ничего)  в процессе их движения в виртуальном состоянии через тот же вакуум. А то, что закон сохранения энергии при этом дико возмутился – а ну его, если потребуется, издадут новый закон природы.

Дело в том, что надо было придумать взаимодействия, усиливающиеся с увеличением расстояния между частицами. Все известные в природе взаимодействия ослабевают с ростом расстояния – а сильное будет становиться еще сильней: взяли и установили в природе такое новое супер взаимодействие. Вернее установили не в природе, поскольку природа чхать хотела на математиков с их «теориями», а в Стандартной модели. Ни один физик не согласился бы придумать такое супер взаимодействие, но то были математики.

И получается опять все красиво с точки зрения математики. И можно снова спать на лаврах, пока не наступит необходимость придумать новые силы или издать новые законы природы: ведь богам подвластно все, на то они и боги.

Возникает последний вопрос: физика это наука или религия? Сто лет назад она оставалась наукой, борясь за то чтобы физика ей стала, некоторые ученые в средневековье оказались на кострах. Ну а сегодня физика это что? И вообще имеют ли хоть какое-то отношение к  физике супермодные супер красивые  математические теории-сказки? Хочется верить, что физика сможет возродиться и снова стать наукой, каковой ее и создавали предыдущие поколения. А математики пусть занимаются математикой — это у них лучше получается.

Бозон Хиггса — так называемая «Божественная частица», ради поимки которой был построен Большой Адронный Коллайдер (БАК) стоимостью в 10 миллиардов долларов, скорее всего не существует.

Еще год назад, экспериментируя на БАКе, физики обнадеживали друг друга и общественность: мол,  бозон Хиггса — эта «Божественная частица», она же «Частица Бога», представляющая собой основу мироздания вот-вот будет обнаружена. Теперь же они — физики, похоже, «опустили руки» и готовы сдаться. То есть объявить, что такой частицы и вовсе нет. По крайней мере искренние сомнения в том, что  Бог наконец-то покажет припрятанную от нас частицу,  прозвучали на недавней конференции в индийском Мумбаи в выступлениях ведущих ученых, работающих БАКе. А именно —  директора по исследованиям Европейского центра ядерной физики Серджио Бертолуччи и начальника одного из детекторов Гвидо Тонелли.

По теории, именно «Божественная частица»  наделяет массой вещество во Вселенной  — все другие частицы.  И именно этой не хватает для окончательного торжества Стандартной модели — наиболее популярной на сегодня теории Мироздания.

Так хорошо все начиналось

Год назад надежду вселили протоны, энергию столкновений которых довели до рекордного значения в 7 тераэлектронвольт (ТэВ). А именно 24 сентября 2010 года в мюонном детекторе БАКа (CMS) было зарегистрировано  рождение четырех мюонов.

Физики тогда объяснили, почему это так примечательно.

Эти четыре мюона — две пары — до улавливания детектором могли быть  Z-бозонами — носителями слабого взаимодействия. Вместе  с электромагнитным, сильным и гравитационным оно входит в четверку фундаментальных). А уже Z-бозоны могли быть порождены распадом того  самого вожделенного бозона Хиггса. Который, в свою очередь, мог появиться в результате столкновения протонов.

Если верить физикам, то увидеть напрямую бозон Хиггса очень трудно — мол, он живет ничтожно мало. И Z-бозоны, на которые распадается «частица Бога», отнюдь   не долгожители. Тоже не улавливаются. А вот мюоны, на которые распадаются Z-бозоны, уже «видны».

По теории, из одного бозона Хиггса получаются два Z-бозона, а из двух Z-бозонов — две пары мюонов. Что и было зафиксировано. Рыбаки в подобных случаях говорят «клюнуло». И некоторые физики так говорили. Но теперь — после того, как повторить хотя бы эти —  обнадеживающие события больше не удалось, они загрустили.

— Неиспользованных возможностей, которые позволили бы зафиксировать бозон Хиггса, остается все меньше и меньше, — признается Гвидо Тоннели.

Кстати, кроме БАКа бозон Хиггса вот уже 30 лет пытаются поймать на другом гигантском ускорителе  —  на американском Теватроне (Tevatron), построенном  под Чикаго  в лаборатории имени Ферми. Но тоже не поймали.

Что дальше

Как быть без бозона Хиггса, мало кто знает. Скорее всего придется придумывать какую-нибудь новую физику. Или вообще пересматривать нынешние представления о мироздании. Поскольку нынешние окажутся в корне неверными.

— Будет интересно, — обещает Гвидо Тонелли.

— Отсутствие «Частицы Бога»отнюдь не катастрофа, — вторит коллеге Серджио Бертолуччи. — Это действительно отрывает  путь к изучению «новой физики» — неизведанных еще областей науки о Вселенной, выходящих за рамки  традиционных  понятий и схем взаимодействия частиц.

Однако получится, что БАК свое назначение не выполнил. Ведь как объяснял покойный ныне академик Виталий Гинзбург, циклопический ускоритель создавали для того чтобы решить главную задачу, а именно найти бозон Хиггса. Деньги на ветер?

Занятно, но популярный физик Стивен Хоукинг предрекал неудачу. Еще до начала экспериментов на БАКе он злорадно поставил 100 долларов на то, что хитрый бозон не найдут. И уже близок к выигрышу. Может быть, в самом деле у Бога больше нет для нас частиц. Или Он специально что-то скрывает?

http://kp.ru/daily/25742/2730908/

Разработайте такую простую систему, чтобы ей мог пользоваться даже идиот. Жизнь показывает, что только идиот и станет ею пользоваться. Б.Шоу

Жрец науки?! Это тот, кто жрет за счет науки.   Лев Давидович Ландау

Пришло время рассказать о самой главной сказке физики второй половины XX века породившей огромное множество других сказок, выдаваемых за достижения науки.
С открытием элементарных частиц обнаружилось, что они как-то между собой взаимодействуют. Классическая электродинамика пыталась показать, что это в основном электромагнитные силы. Но у нее что-то не получилось, и тогда верховодить стала квантовая теория. Взяла и объявила, что все взаимодействий носят дискретный характер и передаются с помощью переносчиков взаимодействий – квантов. Но объявить можно все что захочется – а этих переносчиков еще надо найти. Поскольку у природы никто не спросил ее согласия – она переносчиков взаимодействий не создала. Сварливая матушка природа – никак не хочет подчиняться квантовой «теории». И тогда квантовая «теория» решила, почему бы не поставить у неудобных законов природы выключатель. Щелкнула на время выключатель — отключила закон сохранения энергии и можно выдумывать все что захочешь. Так можно объяснить ядерные силы и вообще все в природе. Очень удобно, получается — управлять законами природы.
Так и решили: ввели для элементарных частиц еще одно состояние – виртуальное. А чтобы создать видимость научности — взяли соотношение неопределенностей Гейзенберга и путем простейших математических манипуляций превратили его в обоснование. И теперь оказывается, закон сохранения энергии может нарушаться на время дельта-t на величину дельта-E. Матушку природу опять никто не спросил. Но вот досада если закон сохранения энергии нарушается на величину дельта-E в каждый интервал дельта-t – то значит, он нарушается всегда, ведь за первым дельта-t последует второй, за ним третий, четвертый, пятый и этому не будет конца. Но стоит ли обращать внимание на такие мелочи – главное правдоподобное объяснение найдено. И можно спокойно продолжать царствовать – пока конкурентов нет.
В науке монополия губительна – она приводит к застою и болотным явлениям. Так прошло более 50 лет. Квантовой теории пришлось выдумать множество новых сказок, чтобы объяснить новые экспериментальные данные. Когда управляешь выключателем у законов природы – ты всесилен.
Но вот уже XXI век. Забытая классика как-то нашла в себе силы и создала полевую теорию элементарных частиц, да так создала, что загнала сторонников квантовой теории в шок. Одно даже напоминание о полевой теории у них вызывает приступ агрессии. Оно и понятно все время считал, что ты прав – а оказалось, все было сказкой. Тут никакие нервы не выдержат. Ну что же поделом – не надо было манипулировать законами природы. Матушку природу надо слушать – и тогда она может открыть некоторые свои тайны.