Почему нам важен бозон Хиггса и сможем ли мы с его помощью менять массу предметов нам рассказал главный научный сотрудник Гомельского государственного технического университета им. Павла Сухого, доктор физико-математических наук Александр ПАНКОВ
С бозоном в костюме супергероя
- Менять массу предметов? Не исключено, но это дело далёкого будущего, - считает профессор.
- А 24-килограммовая гиря в вашем кабинете тоже для физических опытов с изменением массы?
- Это я занимаюсь, - улыбается учёный, - поднимаю 10 раз. Вообще, спорт помогает в работе. Вот недавно пробежал в Минске 22-километровый полумарафон.
А о своём достижении в научно-исследовательском "марафоне", за которое Национальная академия наук Беларуси присудила премию в номинации "Лучшая научная работа в области фундаментальных исследований", учёный рассказал журналу "Союзное государство".
Прыгнуть на 10 метров
- Александр Альбертович, какое отношение к большому адронному коллайдеру имеет ваше открытие?
- Задача коллайдера состояла в том, чтобы найти бозон Хиггса, завершающий современную теорию элементарных частиц. Его существование предсказывали учёные. Именно он, по предположениям, должен был отвечать за то, что все окружающие нас материальные объекты имеют массу. Ведь, в принципе, мы с вами могли и не иметь массы. Или наоборот, если мы знаем свойства этой частицы, можно сделать так, чтобы масса становилась меньше. То есть оболочка остаётся той же, а масса меньше. То есть вы просто гравитацию начинаете слабее чувствовать. Прыгать, например, как супергерой на 10 метров. И что вы думаете? Девять лет назад эту частицу - бозон Хиггса - нашли экспериментально. А потом приступили к исследованию его свойств. В частности, спина, то есть вращения самой частицы. Как вы знаете, спин имеет и наша планета Земля, которая вращается вокруг своей оси. Мы с моим учеником Андреем Цитриновым разработали метод, позволяющий определить величину спина, и совместно с итальянскими и норвежскими исследователями проделали соответствующую работу.
- Как это происходило?
- Изначально мы разработали формулу для получения данных о других физических объектах. И когда гипотетически попытались применить этот метод к бозону Хиггса, то с удивлением обнаружили, что наши результаты оказались лучше мировых. Мы взяли физические величины бозона, полученные при помощи коллайдера, и внесли их в нашу формулу асимметрии центр-край. В итоге нам удалось получить данные о спине бозона, точность которых в три раза превысила сведения, выявленные в ходе работы групп из нескольких тысяч человек. Причём эти исследователи были непосредственно связаны с коллайдером. Чтобы лучше понять, насколько важны наши данные, приведу для наглядности пример.
Представьте, что вы говорите жене, что будете дома после работы в восемь вечера с разбежкой плюс-минус два часа. Ясно, что это может не понравиться супруге. Но если говорите плюс-минус пять минут, это её устроит.
К такой точности в исследовании бозона мы и приблизились.
- И какова же оказалась величина спина?
- В квантовой механике нет такого понятия. Дело в том, что это совершенно другой мир. Если вы укажете, например, скорость спина, физики меня засмеют. Спин бозона равен нулю. Его движение имеет усреднённое значение. Дело в том, что в микромире квантовой механики законы совсем другие, в отличие от нашего механического мира. Если, например, мы хотим перейти в другую комнату, то нужно пройти через дверь. А микрочастицы (электроны), обладая волновыми свойствами, способны пройти одновременно через две двери. Это трудно себе представить, поскольку мы живём с представлениями о макромире и наше мышление основано на бытовом опыте. И наоборот, если бы мы перепрыгнули в микромир, нам бы казалось там всё естественным, а наш макромир казался бы необычным.
- Полученная вами информация имеет какое-то практическое значение? Может, она поможет создать костюм, в котором меньше чувствуется земное притяжение?
- Главное, чего мы добились, - это получили новое знание, которое позволяет с достоверностью сказать, что учёные действительно нашли частицу бозона. А по поводу практического значения… Когда открыли явление радиоактивности, то тоже не сразу поняли его практическое значение. И только через много десятилетий возникла ядерная энергетика. Наши открытия не имеют сиюминутного приложения, ведь они относятся к фундаментальной науке. Мы получаем новое знание, которое позволяет сделать дальнейший шаг в понимании природы. Это шаг в новую физику. Бозон - последний кирпичик в современной теории элементарных частиц, который отыграл свою роль. Теперь мы ищем новые явления объекты и законы, которые не вписываются в структуру стандартной физической модели мира. Нас бы очень вдохновило, если бы благодаря нашим исследованиям мы получили новые источники энергии. Не исключено, что в скором времени это случится.
Дмитрий ЧЕРНЯВСКИЙ, Гомель
Фото Сергей ДУБОВИК, Дмитрий ЧЕРНЯВСКИЙ
Материал дан в сокращённом виде. Хотите полную версию - пишите в комментариях.
© "Союзное государство", № 11, 2017
Дочитали до конца? Было интересно? Поддержите журнал, подпишитесь и поставьте лайк!
УЧЁНЫЕ СОЮЗНОГО ГОСУДАРСТВА
Как рождалось советское термоядерное оружие нам рассказал один из его отцов, академик Юрий ТРУТНЕВ
100 лет назад великий гений Владимир Шухов был расстрелян большевиками. Условно
Жорес Алфёров: "Не мог же я после этого сказать Черномырдину: катись со своим "Домом" подальше"
Ренату АКЧУРИНУ - 75 лет! 4 мудрых совета от патриарха кардиохирургии о том, как жить долго и счастливо
Почему Сергей Капица так и не стал академиком
Самый народный учёный Яков ПЕРЕЛЬМАН умер от голода
Почему идеолог российского торпедного оружия чертит формулы на воротах и на асфальте
Научный руководитель Института космических исследований РАН Лев Зелёный о том, когда мы полетим на Луну и зачем
Ядерные артиллерийские снаряды, мирные термоядерные заряды, а что ещё есть у России?