Открытие "бозона Хиггса" вносит недостающую деталь в картину мира элементарных частиц

МОСКВА, 8 октября. /Корр. ИТАР-ТАСС Леонид Смирнов/. Открытие "бозона Хиггса", за которое английский физик Питер Хиггс и его бельгийский коллега Франсуа Энглер получили сегодня Нобелевскую премию по физике, не имеет пока практических применений, но обладает высшей ценностью "абсолютного знания" - вносит недостающую деталь в картину мира элементарных частиц, из которых сделано все вещество.

"Это последняя частица в Стандартной модели элементарных частиц, которая до сего времени не была экспериментально обнаружена, - сообщил в беседе с корр. ИТАР-ТАСС ведущий научный сотрудник Физического института Российской академии наук /ФИАН/ Владимир Тихомиров. - Это частица новая в том смысле, что ее существование было недавно экспериментально подтверждено. И она достаточно старая, поскольку была предсказана Хиггсом и Энглером еще в середине 1960-х гг. Теоретически предсказана".

Стандартная модель в мире элементарных части сопоставима с таблицей Менделеева в мире молекул. До 1960-х гг. в этой системе недоставало одного, но чрезвычайно важного звена. "В рамках стандартной модели было совершенно непонятно, почему частицы вообще обладают массой, - отметил Тихомиров. - Из теории это никак не следовало. Однако если бы все частицы были без массы, как частица электромагнитного поля - фотон, то Вселенная в нынешнем виде не существовала бы, она представляла бы собой сплошной поток излучений".

В своих работах середины 1960-х Питер Хиггс и Франсуа Энглер - в тот момент довольно молодые физики-теоретики в возрасте "едва за 30" - предложили механизм, благодаря которому известные элементарные частицы - протон, электрон и т.д. - обладают массой. Они взаимодействуют еще с одним, неизвестным в то время полем, которому соответствует и неизвестная, но очень "весомая" частица, - ее сейчас и называют бозоном Хиггса.

"В очень грубом приближении это выглядит так, - рассказал Тихомиров. - Представьте, что у вас на абсолютно гладком и ровном полу находится какой-то груз - ящик. И при этом отсутствует сила трения. Если вы, уперевшись ногой в стену, рукой толкнете этот ящик, он поедет по полу сколь угодно далеко, и вы не почувствуете его массы. Но сила трения существует, и она дает вам понять, что у тел есть масса, да еще разная. Так и здесь: разные элементарные частицы взаимодействуют с полем бозона по-разному и приобретают разную массу. Поле бозона в этом примере играет роль силы трения".

Как-либо зафиксировать или зарегистрировать элементарную частицу невероятно трудно: помимо ничтожных своих размеров, они нестабильны и очень быстро распадаются. Для регистрации частиц сооружаются ускорители или коллайдеры. Вершиной этого строительства явился уже в XXI веке Большой Адронный Коллайдер /БАК/ в Европейском центре ядерных исследований /ЦЕР/, расположенный на французко-швейцарской границе вблизи Женевы.

"В коллайдере при взаимодействии сталкивающихся протонов образуются новые частицы, в том числе бозоны Хиггса. В одном месте, где пучки сталкиваются - и в большом количестве - мы их можем зарегистрировать. Первые указания на то, что в экспериментах на БАК обнаружен бозон Хиггса, появились около полутора лет назад, - рассказал ученый. - При этом нельзя экспериментально обнаружить одну частицу и сказать, что вот это - бозон Хиггса. Это более сложный путь: надо накопить некоторую статистику, набор данных, достаточный для того, чтобы исследовать свойства этой частицы и получить какие-то параметры. Это и происходило последний год-полтора. Экспериментаторы на БАК получили и обработали накопленные ими данные, исследовали свойства частицы и подтвердили, что они совпадают со свойствами, предсказанными Хиггсом. Вероятно, необходимость завершить процесс побудило Нобелевский комитет дать премию в этом году, а не в прошлом".

Британец Питер Хиггс и бельгиец Франсуа Энглер объявлены лауреатами Нобелевской премии 2013 года в области физики за "обнаружение механизма, который помогает нам понимать происхождение массы субатомарных частиц, существование которого было доказано обнаружением предсказанной элементарной частицы в ЦЕРН". 84-летний Питер Хиггс уже заявил, что ошеломлен этой новостью.

Российские ученые становились лауреатами Нобелевской премии десять раз. В 2003 году Алексей Абрикосов и Виталий Гинзбург совместно с британцем Энтони Легеттом получили ее "за новаторский вклад в теорию сверхпроводников". Нобелевский лауреат 2000 года Жорес Алферов удостоен премии за разработку концепции полупроводниковых гетероструктур и ее использование в оптоэлектронике и электронике высоких скоростей. В 2010 году награды за создание тончайшего в мире материала - графена - удостоены работающие ныне в Великобритании воспитанники российской научной школы Андрей Гейм и Константин Новосёлов.