А еще я думаю о Фабиоле. Наши эксперименты, ATLAS и CMS, изначально задумывались как независимые и получили поддержку как раз благодаря тому, что между нами планировалось нечто вроде соревнования: мол, каждый будет стремиться получить результат первым. Мы использовали различные технологии, и это гарантировало полную независимость измерений: если один обнаруживал новую частицу, другой должен был подтвердить полученный результат. В обе международные коллаборации входило более трех тысяч ученых. Но у “этих из ATLAS” с самого начала была фора: больше и людей, и средств. ATLAS все время словно бы играл роль первого ученика. На стадии строительства они всегда строго укладывались в график, а мы отставали. И пока мы спешно устанавливали последние компоненты детектора, они уже добрых несколько месяцев собирали данные. А их диспетчерская! Она так и радует глаз – просторная, экипированная новейшими технологиями визуализации! Наша же мрачна и по‑монашески сурова; к тому же в ней вечно толпится народ и царит неразбериха. Чтобы добраться до нас, надо на целых десять километров углубиться в сельскую местность, тогда как ATLAS располагается прямо у главного входа в ЦЕРН. Мимо как раз проходит дорога в аэропорт, и всякий, кто туда направляется, видит импозантный мурал, украшающий одну из стен их корпуса. Понятно, что министры, президенты и прочие главы государств чаще решают заглянуть к ним, а не к нам.

Мы отвечали тем, что старались обгонять их в анализе данных и получении результатов. Мы могли рассчитывать на наш детектор, устроенный проще и обладающий более высокой производительностью. В первый год мы их обходили. Мы публиковали десятки статей, одну за другой, а они тихо работали, пока все вокруг удивлялись: а где же там наши отличники? Но потом они пошли в контратаку, так что теперь, в финале гонки за бозоном Хиггса, мы идем бок о бок.

Фабиола – прекрасный физик и прирожденный лидер. А еще она итальянка, и мы с ней добрые друзья уже много лет. Время от времени мы устраиваем ужины для общих друзей, и у нас получаются очень приятные посиделки. Мы разговариваем обо всем на свете – за единственным исключением: не обсуждаем это. В некоторых отношениях мы с ней антиподы. Она родилась в столице в буржуазной семье: ее отец – геолог, мать училась в лучших учебных заведениях Милана. Я же появился на свет в деревушке, затерянной в Апуанских Альпах (коммуна Казоле-ин-Луниджана, Экви Терме), где тогда насчитывалось всего 287 жителей. Мой отец – железнодорожник, мать – крестьянка. Я первым в нашей семье получил диплом о высшем образовании, не говоря уж о том, что диплом был с отличием. Она специализируется на анализе данных и программном обеспечении, я – на детекторах. Она очень серьезная и сдержанная, но по ее глазам видно, насколько она напряжена. Я же умею скрывать свой стресс: всегда сохраняю спокойствие и стараюсь улыбаться даже в самых сложных обстоятельствах. Она въедливая и дотошная: стремится докопаться до деталей, которыми я, как правило, пренебрегаю, стараясь держать во внимании только общую картину. Мы очень разные, но с ходу понимаем друг друга. Иной раз нам достаточно просто обменяться взглядами, чтобы обоим все стало ясно. Нас объединяет всепоглощающая страсть к познанию, и в нашем состязании мы всегда честны. Думаю, не стоит даже уточнять, что каждый из нас стремится стать первым. Ставки очень высоки. Да, мы оба хотим победить, но победить достойно: выиграет тот, кто будет двигаться к цели быстрее.

Я взволнованно нажимаю кнопку лифта в Корпусе 500. Кабинет генерального директора на пятом этаже. Когда я вхожу, на часах 8.58. Фабиола уже здесь. Мы близки к финалу – настало время открыть карты. Хотя мы и обнаружили определенные свидетельства, окончательного доказательства пока нет. Когда же оно появится? Кто из нас совершит открытие века? И кому придется удовольствоваться вторым местом и тем самым обречь свой эксперимент на забвение?

Но точно ли у нас в руках бозон Хиггса? И почему эта окаянная “частица Бога” так важна?

Кварки, глюоны, Большой взрыв и чайные ложки

Мы относимся к необычному типу современных исследователей. Наша задача – понять, откуда взялась та чудесная материальная вселенная, которая нас окружает и частью которой являемся и мы сами. Мы те, кого люди называют учеными, мы – члены отряда специального назначения, отправленного человечеством на разведку с целью понять, как же функционирует природа. Мы – обладатели гибкого и любознательного ума, лишенные предрассудков, готовые к любым неожиданностям и понимающие, что втиснуть мир в наши ментальные категории можно только путем освобождения от остатков здравого смысла и освоения совершенно незнакомых территорий. На рубежах познания ты оказываешься в одиночестве и можешь полагаться только на интуицию поэтов и пророчества безумцев. Они (как и мы) не боятся бродить среди неизвестности. Этим‑то мне и близки такие отчаянные личности, любящие риск и бесстрашно направляющие свой разум к границе с неведомым, – дабы точнее понять и себя, и тот мир, который нас окружает. Мы с ними подобны канатоходцам, идущим вперед без страховки.

Я всегда говорю это своим студентам в первый же день наших занятий. Я хочу, чтобы у них не оставалось даже тех незначительных иллюзий, которые пока еще сохранились. Все то, о чем рассказывает нам современная физика, и то, что она позволяет нам постигнуть, – не более чем незначительная толика реальности. Материя, буквально вся материя: круассаны с кремом и море, деревья и звезды, галактики и межзвездный газ, черные дыры и реликтовое излучение – одним словом, все то, о чем можно было строить гипотезы или даже наблюдать напрямую с помощью мощнейших телескопов и других современнейших научных инструментов, – составляет не более чем 5 % Вселенной. Остальные 95 % – нечто совершенно неизвестное.

Века исследований и интеллектуальных усилий, прогремевшие концептуальные революции (вроде квантовой механики и общей теории относительности), повсеместное укоренение чувства собственного всемогущества, связанного с появлением все более и более изощренных технологий… но в конечном счете в гигантском океане неведомого мы можем распоряжаться лишь несколькими каплями познания. К ним‑то и сводится вся современная наука.

В этом заключается особая прелесть того, чем мы занимаемся. Забавно, что многие думают, будто мы, ученые, все знаем. Каждый раз, когда я слышу подобное, мне бывает трудно сдержать улыбку и я старательно пытаюсь объяснить собеседнику, насколько осторожны должны мы быть в своих утверждениях. Нам известна вся опасность ошибок, и потому мы со вниманием относимся даже к мельчайшим деталям, не вписывающимся в общую картину.

Часто меня веселит изумление в глазах людей, которые слышат, что для ученого реальность – концепция конвенциональная и размытая, не поддающаяся строгому определению. Даже повседневность, в которой мы чувствуем себя привычно и уверенно, куда более сложна, чем может показаться на первый взгляд. Вот, например, хорошо знакомый предмет – чайная ложка, которой мы размешиваем сахар в чашечке с кофе. Думаю, все примут меня за сумасшедшего, если я признаюсь, что, будучи физиком, не понимаю, что именно мы называем чайной ложкой. Ведь пытаясь точно описать ее, я с неизбежностью натолкнусь на серьезные трудности. Чайная ложка представляет собой огромное количество атомов, сцепленных друг с другом остаточными электромагнитными связями и организованных в макроскопическую структуру, в которой можно увидеть мириады отдельных микроскопических слоев. Она – непрерывное кипение глюонов и кварков, тех самых частиц, которые мы создаем в своих ускорителях, погруженных в непрерывный и хаотический поток электронов. При этом ее атомы колеблются и вращаются, молекулы испаряются, а в металле появляются примеси; свет излучается и поглощается на различных длинах волн; вся ложка участвует в гравитационном и электромагнитном взаимодействии со всей остальной Вселенной. Очень трудно примирить это со здравым смыслом, подразумевающим фразы типа “чайная ложка – это всего лишь чайная ложка”, “это кусок металла, которому придана такая форма, чтобы с его помощью можно было донести до рта глоток напитка”. Практически невозможно убедить себя в том, что ты, даже если двигаешься очень быстро, никогда не сможешь дважды взять в руки одну и ту же ложку, и что ты никогда не сможешь быть уверенным в том, что ложка, лежащая на блюдце, в точности та же самая, которую ты только что опускал в кофе, хотя эти два момента и разделяет всего лишь мгновение.

А что уж тогда говорить о звездном небе, на которое смотрит каждый из нас, к примеру, в ночь на святого Лаврентия, желая увидеть там падающую звезду! Небо влюбленных, небо малышей, которые возводят свои взоры к рою звезд Млечного пути и – поколение за поколением – повторяют один и тот же вопрос, адресованный дедушке или бабушке, вопрос, заданный мне моей внучкой Еленой, когда ей было четыре года: что такое все эти светящиеся точки на небе?

Это хороший вопрос, заключающий в себе реальность звездного неба. То, что мы видим, это совсем не просто! Это игра накладывающихся друг на друга световых сигналов, которые приходят от звезд, расположенных на самых разных расстояниях друг от друга, и встречаются в наших глазах. Квантовая физика объяснила нам, что свет состоит из крошечных невидимых порций энергии, названных фотонами. Их скорость – то есть скорость света – хотя и колоссальна, но не бесконечна. Когда мы смотрим на звезды, находящиеся очень далеко от нас, фотоны, попадающие на сетчатку и регистрируемые ее светочувствительными клетками, проделывают свой путь многие годы; некоторые из них находятся так далеко, что фотонам могут понадобиться тысячи лет. Образ звезды, который реконструирует наш мозг, строится в данный конкретный момент из тех частиц света, который она испустила тысячи лет назад. Никто не может гарантировать, что за это время звезда не сместилась на миллиарды километров или вообще не прекратила свое существование, озарив небеса вспышкой сверхновой. Каждую ночь у нас над головой разворачивается синхронное представление множества событий, отделенных друг от друга тысячами лет. И, задумавшись об этом, мы вдруг понимаем, что наблюдаемое нами не существует, – или, по крайней мере, не существует в том виде, в каком оно явлено нам. Звездное небо, воссоздаваемое в нашем мозгу – это почти произвольное представление реальности, о котором мы знаем, что оно зависит от места, времени и инструментов, помогающих нам проводить наблюдение.

Фотоны, путешествующие от далеких звезд, таких, например, как звезда Садр в созвездии Лебедя, стартовали еще в те времена, когда Римская империя только начинала шататься под ударами варваров^[4]. А фотоны от супергиганта V762 в созвездии Кассиопеи были испущены в эпоху обледенения, когда Европу покрывал слой льда в сотни метров толщиной. А слабые лучи света от Туманности Андромеды, ближайшей к нам галактики, которую можно увидеть в ночном небе невооруженным глазом, начали свой путь еще тогда, когда в ущельях Олдувай в Африке новая и очень странная раса обезьян принялась осваивать просторы саванны.