Читать книгу "Уродливая Вселенная - Сабина Хоссенфельдер"

Другое следствие потуг измерять влияние исследований – размывание национальных, региональных и институциональных различий, ведь показатели научной успешности преимущественно одни и те же всюду. Это означает, что сейчас научные сотрудники по всему миру пляшут под одну дудку.

Проще говоря, стало больше ученых, сотрудничающих друг с другом лучше, чем когда-либо, которые испытывают все возрастающее давление, связанное с необходимостью приносить результаты в специализированных подобластях при менее устойчивом финансовом положении в более короткие сроки. Что превратило научные сообщества в идеальную среду для процветания различных социальных явлений.

И вот вам моя скромная теория чего-то: ученые – люди. Люди подвержены влиянию тех сообществ, частью которых являются. Значит, и ученые подвержены влиянию тех сообществ, частью которых являются. Да, Нобелевская премия мне за это не светит. Но моя теория заставляет меня предположить, что законы природы красивы, ибо физики без устали твердят друг другу о красоте этих законов.

Давайте взглянем на это с другой стороны. Моя мама любит говорить, что «симметрия – это эстетика для тупых». А если я скажу вам, что поистине красивая фундаментальная теория хаотична, несимметрична? Неубедительно звучит? Но будет звучать все убедительнее каждый раз, как вы будете это слышать: исследования показывают, что мы считаем некое утверждение тем правдивее, чем чаще его слышим. Это зовется систематической ошибкой внимания, или эффектом знакомства с объектом. Интересно (или удручающе, в зависимости от вашего отношения), что этот эффект имеет место, даже если утверждение повторяет один и тот же человек 138. На самом деле хаос куда красивее, чем жесткие симметрии. Вы еще не прониклись этим утверждением?

Однако физики сегодня не рассуждают о влиянии, оказываемом на их мнение общими верованиями. Хуже того, обосновывая свои взгляды, они подчас ссылаются на популярность вместо научных доводов – как Джудиче, который упомянул некое «коллективное движение», лежащее в основе тренда на естественность. Или Леонард Сасскинд, заявивший в интервью 2015 года следующее: «…Почти все теоретики, работающие в области физики высоких энергий, убеждены в том, что необходимы своего рода дополнительные измерения, чтобы объяснить сложность элементарных частиц»139. Или специалист по теории струн Майкл Дафф: «Будьте уверены, если бы кто-нибудь нашел другое, более удачное дерево [по сравнению с теорией струн], полторы тысячи [специалистов в этой области] тут же начали бы на него лаять». Эти ученые не только верят, что, если толпа народу работает над какой-то идеей, значит, в той что-то действительно есть, они еще считают это хорошим аргументом, достойным того, чтобы публично его высказывать.

Суперсимметрия особенно выиграла от общественного мнения. Мы уже слышали об этом от Марии Спиропулу и Джозефа Ликкена: «…Без преувеличения можно сказать: большинство специалистов по физике элементарных частиц во всем мире верят, что суперсимметрия должна быть верной»140. А вот что думает по этому поводу Дэн Хупер: «Количество времени и денег, затрачиваемое на поиски суперсимметрии, просто непомерно. Днем с огнем не сыскать специалиста по физике элементарных частиц, который в какой-то период своей карьеры не работал бы над теорией суперсимметрии… По всему миру тысячи ученых рисуют в своем воображении красивую суперсимметричную Вселенную».

Альтернативы

Однако не каждый ученый – фанат суперсимметрии.

Одна из альтернатив, что привлекла внимание среди теорий с бо́льшим математическим уклоном, была предложена лауреатом Филдсовской премии Аленом Конном. Он полагает, что суперсимметрия – это «прекрасная мечта, но еще слишком рано верить, будто она реальна»141. У Конна есть собственная теория объединения, но она не прижилась, хотя и обрела сколько-то последователей. По крайней мере в своей нынешней форме идея Конна далека от изящности: она воплощена в матрицах размерностью 384 × 384, которые и сам Конн называет «вселяющими ужас и не слишком прозрачными». Все усугубляется еще и тем, что используемая им математика очень далека от изучаемой сегодня студентами-физиками.

Суть идеи Конна вот в чем. В обычной квантовой теории не все дробится на дискретные порции. Линии, видимые в спектрах атомов, – исторически первое свидетельство квантования – дискретны, но координата частицы, например, нет, она может принимать любое значение. Конн предписал координатам квантовое поведение, но сделал это не напрямую, а через колебания пространства-времени. Мало того что такой подход позволил обойти некоторые из проблем, обычно возникающих при квантовании гравитации, но поразительным образом он также позволил охватить калибровочные взаимодействия Стандартной модели.

Подход Конна работает, потому что колебательные моды для любой формы содержат информацию об этой форме и искривленное пространство-время общей теории относительности – не исключение. Если колебания преобразуются в звуковые волны, например, мы можем «услышать форму барабана», если не непосредственно органами слуха, то по крайней мере математически анализируя звук 142. Нам не нужно прислушиваться к колебаниям пространства-времени, чтобы извлекать из них пользу. На самом деле колебания могут даже и не происходить. Важно то, что они служат альтернативным способом описать пространство-время.

Преимущество такого альтернативного описания, известного как «спектральная геометрия», в том, что его можно сделать совместимым с квантовой теорией поля и обобщить на другие математические пространства – часть из которых содержит группы симметрии Стандартной модели. Вот что сделал Конн. Он нашел подходящее пространство и сумел вернуть Стандартную модель и общую теорию относительности в тех случаях, в которых мы их проверяли. А еще он сделал дополнительные предсказания.

В 2006 году Конн и его коллеги предсказали, что масса бозона Хиггса окажется равной 170 ГэВ – далеко от 125 ГэВ, измеренных в 2012-м 143. Впрочем, значение 170 ГэВ было исключено еще до 2012 года, на основании результатов, появившихся в 2008-м; когда об этом было объявлено, Конн сказал: «Моей первой реакцией стало, разумеется, глубокое разочарование, смешанное с возросшим любопытством, какая же новая физика будет открыта на Большом адронном коллайдере»144. Правда, спустя несколько лет он подкорректировал модель и утверждал, что предыдущее предсказание более не действительно 145. Как бы то ни было, его подход попал в опалу.

Есть также некоторое количество несогласных, придерживающихся идеи «техницвета». Якобы частицы, считающиеся сегодня элементарными, имеют подструктуру, которая состоит из «преонов», участвующих в некоем взаимодействии вроде сильного ядерного. Эта идея вступила в противоречие с данными десятки лет назад, но некоторые ее варианты уцелели. Впрочем, теория техницвета сейчас не очень популярна.

Поскольку возможно объединить фермионы и получить из них бозоны, но не наоборот, иногда предпринимаются попытки построить всю материю из фермионов – таковы теории спинорной гравитации или причинных фермионных систем 146.