Версия для печати
Вернуться к списку

ХОЧУ ВСЕ ПОЗНАТЬ

ВЕЛИКИЙ АЛЬБЕРТ ЭЙНШТЕЙН ЕЩЕ ПРИ жизни фактически заложил мину замедленного действия в будущее физики, выдвинув гипотезу о существовании некой Теории всего, которая объединила бы четыре известных вида взаимодействия элементарных частиц. Что имел в виду Эйнштейн, ученые всего мира примерно себе представляли, но до сих пор не могли разгадать предложенную загадку. Американец Энтони Гаррет Лизи заявил, что сделал это, и, как и следовало ожидать, многие его тут же объявили сумасшедшим. Решив вникнуть в предложенную им теорию, корреспондент "Итогов" практически познал все.

Завещание Эйнштейна

Выпускник факультета теоретической физики Калифорнийского университета Энтони Гаррет Лизи предложил свой вариант Теории всего и опубликовал его в Интернете в виде 31-страничного доклада. Причем решение оказалось настолько простым, что многие ученые были повергнуты в смятение. Проживающий на Гавайских островах 39-летний Лизи не принадлежит ни к одной академической структуре, профессионально занимается виндсерфингом, а также увлекается сноубордом. Мог ли этот человек сделать то, над чем годами трудятся научные коллективы, вооруженные самой современной аппаратурой? Он утверждает, что смог. Представители мировой науки в большинстве своем считают его открытие бредом, пришедшим в голову человеку, которому не хватает внимания. Так вокруг чего шум?

На сегодняшний день, как, собственно, и во времена Эйнштейна, известны четыре вида фундаментального взаимодействия: сильное взаимодействие, удерживающее кварки в составе атомного ядра; электромагнитное - между электрическими зарядами и магнитами; слабое - им обусловлены некоторые типы реакций радиоактивного распада; гравитационное - та самая сила притяжения. Время от времени совершаются попытки открыть и другие виды взаимодействий, но пока ни одна из них не оказалась стоящей. Куда больше предпринимается попыток объединения четырех уже известных видов, что открыло бы прямой путь к созданию Теории всего, или, как ее еще называют, Единой теории. По идее она должна объяснять принципы существования всех элементарных частиц: от того момента, как они возникли, до взаимодействия между ними. И цель эта преследуется не ради некоего праздного интереса, а ни много, ни мало для того, чтобы понять не просто основы жизни на Земле, а сущность нашей Вселенной. В общем, задачка преувлекательнейшая, и в то же время она ох как трудна.

Появление отдельных ученых, утверждающих, что ими найдено оригинальное решение, всегда заканчивалось одним и тем же: видные и невидные эксперты разбивали парадоксальные доводы в пух и прах. Как заметил в разговоре с "Итогами" исполнительный директор Международного центра фундаментальной физики Олег Лойко, "описания подобных идей приходят в Физический институт Академии наук с периодичностью раз в месяц. Некоторые сразу отметаются, на многие приходится тратить время, но никто еще не смог предложить на самом деле внятный ответ, как же все-таки уместить все законы природы в одну теорию". Из этого утверждения следует, что попытки найти оригинальное решение были, есть и будут. Что вполне оправданно: а вдруг найдется счастливчик, который, в конце концов, разгадает тайну и примерит на себя лавровый венок, поместив свое имя в одном ряду с Ньютоном и Эйнштейном? Американец Лизи претендует на роль героя.

Мытарства всего

Лизи взял математическую группу симметрии Е8, открытую почти 120 лет назад норвежским математиком Софусом Ли, и интегрировал в нее четыре взаимодействия, а заодно и все известные элементарные частицы. Удивительно, но четыре взаимодействия точь-в-точь вписались внутрь алгебраической модели. Таинственная структура насчитывает 248 измерений в линейном пространстве и еще 57 измерений в трехмерном пространстве, что очень сложно представить себе в уме обычному, незнакомому с дебрями теоретической физики и математики человеку. Структура похожа на большой шар, внутри которого связанные между собой точки - хранилища информации. В большой шар интегрировано множество таких же шаров меньшего размера. В результате вид этой конструкции напоминает хорошо знакомые аттракционы-"паутинки", установленные во дворах, по которым с радостью карабкаются малыши.

Кандидат физико-математических наук Игорь Иванов комментирует вид конструкции так: "В предложенном варианте все известные частицы удачно располагаются по своим местам и совершенно мистическим образом объединяются в тройки, поколения, и т. д. - в зависимости оттого, с какой стороны посмотреть на конструкцию".

Выдвинув свой вариант Теории всего, Лизи также высказал предположение о существовании двадцати еще неизвестных науке элементарных частиц. Они-то и должны занять имеющиеся "пустые" места в группе Е8. Помимо этого американец заявляет, что своей работой он "дал под зад" знаменитой Теории струн. Ей, бедной, досталось вот за что. В школах нам преподают, что мир существует в четырех измерениях, заключенных в пространственно-временные рамки. Однако ученые предполагают, что Вселенная может существовать и в других измерениях. На этих догадках и была основана так называемая Теория струн. Предложенная в 1970-х годах исследователями из разных уголков мира, она бурно обсуждалась в последующие десятилетия, и многие были уверены, что с ее помощью можно вплотную подобраться к слиянию всех четырех физических взаимодействий.

Позднее, объединив эту теорию с суперсимметрией, физики получили Теорию суперструн. И именно ее многие ученые считают единственным путем к заветной Единой теории. Якобы за ней будущее объяснение всего сущего. Но, как в то же время признаются специалисты, основная проблема состоит в том, что самой Теории суперструн как таковой... нет, поскольку полного объяснения ей не найдено.

Может быть, критика Теории струн со стороны Лизи - самое обычное проявление научного нигилизма? Как знать. Основная проблема в том, что проверить вариант решения не только Теории струн, но и Единой теории пока не представляется возможным.

Физики по-разному отнеслись к сенсации, пришедшей из-за океана. Профессор кафедры теоретической физики физического факультета МГУ Дмитрий Гальцов считает, что изобретение Лизи - это исключительно ход, "рассчитанный на саморекламу". По словам ученого, единственно верным направлением в поиске решения Единой теории все же остается именно Теория струн.

Известный специалист в области квантовой гравитации Карло Ровелли удостоил работу Лизи своим вниманием и заявил следующее: "Когда я начал читать статью, то был настроен скептически, а когда закончил, то подумал: почему эта идея не пришла мне в голову раньше? "

Профессор физики университета Джорджа Мэйсона американец Джеймс Трефил отметил: "Ярлыки "универсальная теория", "теория всего сущего", "теория великого объединения", "окончательная теория" сегодня используются в отношении любой теории, пытающейся объединить все четыре взаимодействия, рассматривая их в качестве различных проявлений некоей единой и великой силы. Если бы это удалось, картина устройства мира упростилась до предела. Уравнения, описывающие базовые взаимодействия между ними, были бы столь короткими и ясными, что уместились на почтовой открытке, объясняя, по сути, основу всех без исключения процессов, наблюдаемых во Вселенной".

Суперколлайдер рассудит

Но, может быть, разговоры ведутся вокруг того, что в принципе нельзя создать? Данным вопросом также задаются многие ученые, и лишь некоторые из них разделяют по этому поводу оптимизм. Например, некоторые сравнивают идею объединения квантовой механики и общей теории относительности - а именно в таком действии лежит залог успеха искателей всего сущего - с изобретением вечного двигателя. А это означает, что на современном этапе развития науки данное объединение невозможно.

Сегодня большинство ученых связывают дальнейшую судьбу постижения основ Вселенной со строящимся в Швейцарии на базе Европейского центра ядерных исследований большим андронным коллайдером, также именуемым суперколлайдером LHC. В его недрах станет возможным смоделировать плотность энергии, намного более близкой к первоначальному состоянию Вселенной, нежели это было возможно раньше.

"Конечно, - отмечает Дмитрий Гальцов, - полученная плотность не будет соизмерима с той, которая имелась в начале существования Вселенной. Тем не менее, подобного прорыва в современной физике пока не было".

На суперколлайдер рассчитывает и американец Лизи. Он уверен, что в результате экспериментов при помощи ускорителя, запуск которого намечен на май 2008 года, будут открыты 20 недостающих элементарных частиц. В этом случае сложнейшая алгебраическая структура, взятая им за основу разгадки Теории всего, окажется заполненной. Тогда его решение частично подтвердится. Российские ученые уверены, что гигантская установка поможет в окончательном постижении Теории струн, также претендующей на лавры познания Всего.

Тем не менее, не суперколлайдером единым живет современная наука. Во многом ее дальнейшие успехи зависят от исследований, которые проводят астрофизики во время наблюдений за Вселенной. И последние открытия в этой области дают не менее благодатную почву для понимания всего сущего в большом и удивительном мире.

***

МНЕНИЯ

Это не чудачество

Владимир Аршинов, доктор философских наук, заведующий сектором междисциплинарных проблем научно-технического развития Института философии РАН:

- Теория всего выражает внутреннюю, глубоко коренящуюся в человеческой природе потребность в объяснении основ мироздания. Не случайно после блестящих успехов, после получения Нобелевской премии Альберт Эйнштейн посвятил более тридцати лет именно попыткам сформулировать Единую теорию. Однако позже в истории физики был момент, когда наука имела исключительно прагматическую ориентацию. Ее усилия были направлены на создание атомного оружия и прочих подобных вещей. Поиски решения Теории всего не пользовались большой популярностью, и во многом потому, что правительственные гранты выделялись на другие исследования. Сейчас отмечается всплеск интереса к данной теме. Может быть, цель и недостижима, но те интеллектуальные усилия, которые затрачиваются на понимание нашего мира, всегда имеют результаты, пусть даже и побочные. Всегда разрабатываются какие-то новые идеи, схемы мышления, иной математический аппарат. И неправильно рассматривать усилия в этом направлении как старания неких романтиков-чудаков от науки. И впредь будут появляться новые теории всего. Науке свойственно обобщать. Это помогает людям понять самих себя и мир, в котором они живут.

Дмитрий Варшалович, доктор физико-математических наук, академик РАН:

- Идет поиск теории, которая не только объединит все виды взаимодействия, но и предскажет некий спектр существующих частиц, их заряды, массы, энергии. Но пока это не теория, а модель, и она не доказана. Доказать же ее можно при помощи ускорителей высоких энергий либо путем астрофизических наблюдений. Без этого невозможно проверить правильность Теории всего и прочих предположений о строении и происхождении Вселенной. Нельзя отстраняться от лабораторных экспериментов.