Вчера Франсуа и Питер практически одновременно прочитали каждый свою лекцию[12], а сразу после открывавшего конференцию пленарного заседания оргкомитет собрал в их честь пресс-конференцию.
Один из журналистов спросил Питера Хиггса о причинах, по которым все считают его отцом-первооткрывателем такой важной частицы, на что Питер ответил коротко: “Никаких особых причин для этого нет, так как мой вклад был минимальным”. Однако корреспондентам хотелось найти какую‑то яркую ноту и они продолжили настаивать: “А расскажите нам о моменте Эврика!” Питер застенчиво улыбнулся: “Был август, мою статью только что отклонили. Пару дней я думал, что надо бы бросить это дело. Но потом все же добавил к ней пару фраз, так как в редакции, очевидно, просто ничего не поняли”.
Эти двое – очень разные. Их характеры диаметрально противоположны. Если Питер скромен и немногословен, то Франсуа – шумен и напорист. Первый говорит скованно, невнятно, еле шевеля губами, с трудом выдавливая из себя немногочисленные слова. Второй же волнуется, машет руками и чуть ли не извивается всем телом, чтобы сделать излагаемые идеи яснее; он шутит, сыплет анекдотами, извергает потоки слов, которым, кажется, не будет конца.
Франсуа Англер из еврейской семьи. Во время войны он пережил Холокост – сам остался цел, но его родные пострадали. Он был ребенком, когда нацисты вторглись в Бельгию, и спасся от облав лишь чудом. Он один из enfants cachés[13]– тех еврейских детей, кого выдавали за христиан и укрывали либо в приютах, либо в семьях отважных людей. Франсуа несет в своей душе все полученные в то ужасное время травмы, но при этом его переполняют энтузиазм и радость жизни, являющиеся реакцией на долгое существование в страхе. Многие его родные перебрались в Израиль – страну, где он часто бывает и к которой у него совершенно особое отношение.
Питер Хиггс совсем не такой. С 60‑х годов он принимает участие в маршах за мир и разоружение. Он убежденный активист, и политическая позиция нередко приводит его в ряды демонстрантов, требующих создания Палестинского государства. В 2004 году ему присудили премию Вольфа, престижную награду от одноименного израильского фонда, уступающую только Нобелевской премии. Он должен был присутствовать на церемонии вместе с Франсуа Англером и Робертом Браутом. Но протокол предполагал, что победители получают премию из рук Моше Кацава, бывшего в то время президентом Израиля, и Питер решительно отказался лететь в Иерусалим. В итоге в церемонии участвовали только бельгийцы Англер и Браут[14].
У Франсуа обширное семейство. Он сейчас в третьем браке, и его многочисленные дети и внуки рассеяны по всему миру. Питер же однолюб: у него была только одна жена, обожаемая им Джоди, американская писательница из города Эрбана, штат Иллинойс, работавшая вместе с ним в Эдинбургском университете[15]. Едва увидев, он влюбился в нее до беспамятства. У них все оказалось общим: картина мира, политическая страсть, гражданская позиция. Ему тогда едва исполнилось тридцать, и он работал день и ночь. Любимая жена заботилась о нем, помогала и ободряла. Они были идеальной парой и безумно любили друг друга. Смеялись, шутили, составляли планы на будущее, ссорились и мирились… Рождение первого сына пришлось на то самое время, когда опубликованная Питером статья начала привлекать внимание и его стали приглашать в самые престижные университеты для проведения семинаров и обсуждения полученных им результатов. Казалось, наступило время полного счастья. Но тут мало-помалу что‑то начало сыпаться. Появились первые признаки взаимного непонимания, чувство отчуждения, ощущение распадающегося очарования. Молодой физик справился со всеми мучившими его проблемами, опубликовал статью, которая войдет в историю, – но его молодая жена уже выбрала себе иной путь. И наступил разрыв. Бушевавшие эмоции, которые больше невозможно было сдерживать, погрузили этот блистательный ум в пучину депрессии. Молодой физик будет все чаще запираться у себя дома, откажется встречаться с друзьями, и его работа больше не даст каких‑либо значимых результатов.
Одним словом, Питера и Франсуа можно назвать антиподами. Вдобавок – скрывать это нет смысла – Франсуа всегда с некоторым раздражением реагировал на рассуждения о бозоне Хиггса; данный термин стал популярным благодаря Стивену Вайнбергу, и из‑за этого работа, выполненная Франсуа и Робертом, оказалась несколько в тени. Да и глядя на Питера, сразу можно понять, что ему тяжело находиться рядом с Франсуа и наблюдать весь этот вихрь слов и жестов. Совершенно очевидно, что эти двое совсем не на одной волне.
Как только закончилась встреча с журналистами, мы прошли в кабинет за сценой, где нас ждали бутерброды и фрукты, чтобы мы могли быстро подкрепиться перед предстоящими заседаниями. И там, пока я сидел между Питером и Франсуа со своим сэндвичем, случилось нечто совершенно неожиданное. Эти двое начали говорить, обращаясь друг к другу через мою голову, словно делая меня молчаливым свидетелем их беседы. Мне показалось, будто меня подключили к чату, длящемуся уже почти пятьдесят лет. И я вдруг понял, что они раньше никогда толком не встречались – разве что на ходу и на людях, – и потому у них не было возможности просто поговорить и обсудить всякое разное: и то, как писались их статьи, и те сомнения, что обуревали обоих, и то, чего вообще они ожидали от своих открытий. Со стороны это выглядело так, словно они пытаются восстановить историю своих взаимоотношений, которая началась летом 1964‑го, когда их жизнь решительно переменилась. Конференция должна была вот-вот продолжиться, и нас уже звали в зал, но эти двое никак не желали прерывать разговор. Им надо было еще многое сказать друг другу.
Фермиевское взаимодействие
У истории этого бозона длинный, почти в столетие, пролог. Свое начало она берет, пожалуй, в первые годы ХХ века, в то поразительное время, когда важнейшие для развития науки события следовали одно за другим во все ускоряющемся ритме нарастающего крещендо. Именно тогда самые блистательные ученые умы всего за несколько лет полностью сменили парадигму, в которой человечество познавало мир прежде.
Специальная теория относительности, квантовая механика и общая теория относительности создали основу для новых представлений о материи и Вселенной. Перемены были настолько глубокими, что даже сегодня, век спустя, нам непросто осознать их последствия.
Исходя из этих принципов, физики, принадлежащие уже к новому поколению, делали открытие за открытием, одно удивительнее другого, и разрабатывали одну теоретическую модель за другой, чтобы объяснять результаты проведенных к тому моменту наблюдений; на основании этих моделей регулярно происходили обсуждения последующих опытов. Именно так была создана Стандартная модель фундаментальных взаимодействий.
Ее история начинается с интуитивной догадки молодого итальянского физика Энрико Ферми, озарившей его в 1933 году. К тому времени он уже стал профессором Римского университета и в этом качестве проводил занятия с группой физиков. Несмотря на весьма небольшую разницу в возрасте, они называли Ферми Папой – настолько велик уже был его авторитет. Результатам серии экспериментов этой группы суждено было сильно изменить ход развития самых разных разделов физики. Их назовут ребятами с виа Панисперна — так называлась улица, на которой располагался в Риме Институт физики, где все они работали. Вот члены этой группы – безусловно, гордость науки ХХ века: Эдоардо Амальди, Оскар Д’Агостино, Этторе Майорана, Бруно Понтекорво, Франко Разетти и Эмилио Сегрé. Результаты, которые они получали, были настолько невероятны, что очень скоро “ребят” Энрико Ферми знал весь мир.
С момента своего первого появления в Пизанском университете, куда юный Ферми пришел изучать физику, он неустанно всех поражал. А еще раньше, приехав семнадцатилетним юношей из Рима, чтобы поступить в престижную Высшую нормальную школу Пизы, он написал небольшое конкурсное сочинение, размером с хорошую диссертацию, и уже там проявилась вся оригинальность его ума. Мы, те, кому довелось учиться в Пизе, помним фронтиспис этой его первой книги – “Об отличительных особенностях звуков и их причинах”, – выставленной в помещении департамента (носящего теперь его имя). Молодой блестящий студент нередко сам поднимался на кафедру, чтобы прочитать лекцию, и вместе со своими однокурсниками Разетти и Каррара ставил эксперименты и публиковал научные статьи. В 21 год он закончил университет, а еще четыре года спустя отправился в Рим преподавать теоретическую физику.
В 1933‑м, всего 32 лет от роду, он разработал теорию до такой степени революционную, что его первая статья на эту тему, представленная в журнал Nature, была отклонена на следующем основании: “Содержит спекуляции настолько далекие от физической реальности, что они не представят для читателя никакого интереса”. Ее опубликует журнал La ricerca scientifica, который благодаря этому окажется со временем среди тех журналов, где увидели свет наиболее важные работы по физике ХХ века.
В теории Ферми рассматривается один из процессов радиоактивного распада, причины которого тогда были неизвестны: речь о бета-распаде, получившем такое название из‑за того, что он сопровождается бета-излучением, то есть потоком электронов. Ферми был первым, кто заговорил об этом явлении как о свидетельстве действия новой силы, природа которой оставалась ранее совершенно неведомой. Описывая данную силу, он оттолкнулся от гипотезы о ее близкой аналогии с электромагнетизмом. Эта простейшая гипотеза позволила определить единственную константу G, которую Ферми смог оценить с невероятной точностью. На протяжении многих лет новую силу будут называть “фермиевским взаимодействием”; это название изменится только спустя много лет, когда теория уже станет общепризнанной. Тогда ее нарекут слабым взаимодействием, что вполне естественно, если принять во внимание очень маленькое значение той самой константы G, которая характеризует интенсивность взаимодействия и которая в честь первооткрывателя именуется теперь “константой Ферми”.