Бозон Хиггса и гардеробщик из Лемберга

I. Питер Хиггс и его «божественный бозон»

Вернёмся памятью в 50–летнюю давность. Лето 1964 года выдалось в Шотландии сухим и тёплым. В один из июньских дней молодой физик Питер Хиггс, обернув чресла полосой клетчатого сукна, наподобие юбки, прогуливался по вересковой пустоши в горах близ Эдинбурга. И вдруг… Сделаем паузу. Пока она длится, согласимся с мнением, что озарение приходит в человеческую голову не только при падении на неё созревшего яблока (случай с Ньютоном в саду) или в ванне, как отмечено в биографии сиракузца Архимеда. Придётся согласиться, ибо в описываемое утро сентиментально настроенный Питер остановился возле куста чертополоха – национальной колючки скоттов, цветы которой, округлые, тёмно–сиреневые, вдруг… (теперь без паузы) неизъяснимым путём мысли привели физика к… как его?.. к бозону (наверное, он тоже круглый и сиреневый, хотя эдинбуржец почему–то сравнил его не с футбольным мячом любимого своего клуба, а с маленьким кирпичом, но об этом ниже). Расчувствовавшись, молодой человек назвал бозон «божественным». Ведь он переживал тот возраст, когда говорят возлюбленной: ты божественна, дорогая!

Об этой элементарной частице я наслышан, как и большинство читателей сайта, которые здесь просвещают друг друга по всем вопросам, по кругу. Поэтому, практически ничего не зная о бозоне, я попытаюсь рассказать о нём другим (может быть, тогда и сам пойму).

Это «экзотичная субатомная частица», понимаете? Я тоже не понимаю. А посему предлагаю поверить известному физику на слово. По его мнению, бозон является «основным кирпичиком Вселенной, он отвечает за ее массу». Значит, и за вес каждого из нас, сколько бы мы ни глотали таблеток «от похудания». Но мы–то с ней, частицей, ничего поделать не можем, кроме как обнаружить её и поймать. Уже, говорят одни, недавно при помощи Большого адронного коллайдера в Швейцарии то ли обнаружили, то ли как-то создали, толком не объясняют. Другие в такой успех не верят, так как перехваченная частица, по их учёному мнению, тут же, за ничтожную долю секунды, затянет в себя, как ртом затягивается устрица, всю нашу планету. И следа от неё не останется. Одно воспоминание. Только помнить будет некому. Мало приятного исчезнуть без следа внутри элементарной частицы, в «божественном кирпичике», другими словами. Правда, третьи сильно занижают количества материи, которую способна поглотить эта частица, если захватить её в коллайдере. Словом, единого мнение нет, и разнобой ободряет.

Но я здесь не о том. Мне доподлинно известно, что ту, как позже оказалось, роковую частицу, предсказанную физиком из Шотландии, подверг глубокому и всестороннему математическому анализу неприметный любитель чисел, с которым я когда–то, в молодости, был знаком. И этот анализ выявил такие свойства Бозона Хиггса, так изменил его умозрительный образ, что волосы встают дыбом. Вы заинтригованы? Тогда послушайте.

II. Гардеробщик из Лемберга

В то же лето, памятное человечеству исторической прогулкой Хиггса, случай свёл меня с личностью со всех сторон любопытной. Я тогда жил в Лемберге и слушал лекции в знаменитом университете. Вузовская библиотека находилась в бельэтаже левого крыла главного корпуса, развёрнутого парадной колоннадой к Иезуитскому парку. Выходя по утрам из своей квартиры на улице Коперника, я спускался к университету аллеями парка, вьющимися между купами старых каштанов. Внизу, на виду помпезной Аlma Mater, её основатели возвели ротонду на шести столбах, где изначально подавалось свежее, местного завода, пиво Лембергское, со льда. Видимо, традиция начинать день бокалом пенистого сохранилась со времён Франца–Иосифа II, когда студенчеству немецких вузов не возбранялось наполняться в равной степени знаниями и любимым напитком германцев. По дороге в библиотеку я, бывало, сворачивал к злачному месту.

Одним летним дождливым днём здесь толчеи не наблюдалось. Важный бармен со своим товаром скучал в центре строения. За столиками, расставленными по кругу между колоннами, несколько завсегдатаев из университета и случайных гуляк сливали из бутылок в гранёные бокалы и медленно потягивали, сдувая пену, золотистую жидкость. Среди них я заметил гардеробщика из университетской библиотеки. Был он молод, росту невеликого, с вялым брюшком, мешковат; лицо старообразное, с начинающими отвисать щеками. Но купол лысеющей головы высок, идеальных обводов – загляденье! Одет крайне небрежно, в заношенную пиджачную пару, обувь – не знающая щётки, мятая рубашка застёгнута на верхнюю пуговицу. Казалось, он забыл о пиве. Его пухлые пальцы нервно крутили бокал, наполовину опустошённый, с опавшей пеной. Голова наклонена, глаза широко раскрыты, а взгляд – весь в себя, как у слепого.

Когда я, отоварившись, опустился за свободный столик, скинув летний плащ на спинку стула, он дико посмотрел на меня, вскочил и рванулся ко мне. Я не успел испугаться, а безумец уже выхватил из нагрудного кармана моей рубашки торчавший наружу блокнот с отрывными листами, со скреплённым с ним карандашом. Ещё миг – и он плюхается рядом со мной на соседний стул и начинает быстро–быстро заполнять листы блокнота какими–то закорючками. Слава Богу, оставил меня в живых! Скосив глаза, я разглядел знаки интеграла, логарифма, латинские буковки, цифры, другие, с виду знакомые, но непонятные мне значки. Наконец, странный гардеробщик, вырвав из блокнота исписанные листы и сунув их в карман брюк, ни слова не говоря, не удостоив меня взглядом, оставил на столике растерзанные остатки блокнота, карандаш со сломанным грифелем и направился быстрым шагом в сторону университета. Вскоре я последовал за ним.

Раздевалка находилась под читальным залом, в полуподвале, здесь же – бездонное книгохранилище. Спустившись вниз, чтобы оставить плащ, я не обнаружил гардеробщиков. Громко кашлянул, привлекая к себе внимание. Появился старший из двоих, дожёвывая закуску. Повеяло водочно–луковым духом. Понятно, летом здесь бьют баклуши. Старик узнал меня, заулыбался, я в ответ: «Витаю пана Евгэна! Вы сегодня без напарника?» – «Вы про Костя? Так вин тут, пишов рахуваты». – «И чего он подсчитывает? Доходы?» – «Хто ж його знае! Все рахуе».

Судя по тому, что я подсмотрел под куполом ротонды, Кость (так назвал Константина на своём наречии его напарник) владел интегральным исчислением. Я поинтересовался, не студент ли он физмата, подрабатывающий здесь. Старик, живший в одном доме со своим младшим напарником, рассмеялся: какой студент!? Кость и начальную школу не закончил, покинул её к облегчению учителей. Любопытство моё разыгралось. Как разговорить старика? Заведу–ка я его расспросами о прошлом Лемберга. А потом перейду на интересующую меня тему. Соблазнить старика, охочего до водочки, вечерней посиделкой в кафе труда не представило. Через несколько часов мы расположились на открытой веранде заведения «Крыва лыпа».

III. Безвестный гений

Эта глава написана не только по рассказу моего визави в кафе. Я использовал и свои наблюдения. Также буквально выжал некоторые сведения из героя настоящего повествования. Да, вскоре мы с младшим служителем раздевалки сошлись настолько близко, насколько Кость был способен на общение со сверстниками. Начало этому положило второе пересечение наших путей в ротонде. Мы вновь оказались напротив друг друга. В его глазах, скользнувших по моему лицу, затеплилось узнавание. Видимо, в памяти его запечатлелась связь между формулами, которые он записал на листах моего блокнота и моим обликом. Он смущённо улыбнулся. Я поощрил его ответной улыбкой и вопросительно показал пальцем на блокнот, торчащий из нагрудного кармана моей рубашки. Кость жестом отказался и вынул из бокового кармана своего пиджака толстую записную книжку, давая понять, что сегодня он во всеоружии. Я воспользовался моментом и пересел к нему со своим пивом.

С тех пор мы иногда беседовали в раздевалке, бывало, сталкивались на улице. Однажды я под каким–то предлогом навестил его дома. Беседовать с косноязычным гардеробщиком было непросто. Но я научился его понимать.

Константин родился в последние годы 2–й мировой войны в Лемберге, от польки и неизвестного отца. Мать, не копаясь в памяти, записала его на фамилию Лемб. Мальчик рос уже при советской власти. Был замкнут, компаний сверстников чурался. Всюду выбирал тихий угол – чертил прутиком на песке, писал мелом на заборах, на клочках бумаги карандашными огрызками какие–то знаки. Потом, по случайно сохранившемуся тетрадному листу, стало понятно, что в дошкольном возрасте Кость «сочинял математику», чтобы решать свои детские задачи. Поэтому арифметику в первом классе не принял: ему и без объяснений взрослых были понятны свойства натуральных и дробных чисел. Ответ на любую задачу, самое сложное упражнение он «видел» без так называемого математического анализа. То же во 2, 3, 4 классах: по контрольным получал «пятёрки»; а когда его вызывали к доске, становился в тупик – не мог объяснить последовательности своих действий с числами. Его ответы (вернее, молчание) оценивались неизменно на «2». Законные «двойки» получал по всем другим предметам. «Мне это неинтересно», – чаще всего отвечал, например, на вопрос, почему не знает, когда была построена пирамида Хеопса. Как такого неуча, дикаря возить по математическим олимпиадам! Да может ли школа гордиться самородком–математиком, у которого в каждом слове диктанта по нескольку ошибок, который не прочёл ни одной книги художественной литературы и не задумывался, круглая ли Земля или плоская? В кинотеатры он ходил исключительно на мультфильмы. Музыка наводила на него тоску.

Кость Лемб превратился в «профессионального второгодника» (из характеристики классного руководителя). В четвёртом классе встретил своё 15–летие и бросил школу. Математичка была этому рада, потому что до ужаса непонятный ученик постоянно ставил её в тупик вопросами, на которые она не могла ответить, что вызывало обидный смех класса. Ребята его не любили: он никогда никому не подсказывал ответов на задачки, но не из–за чёрствости характера, а потому что не мог взять в толк, как можно не знать очевидное в сфере чисел. В то лето, расставаясь со школой, Кость набрал в библиотеке учебников по всем математическим дисциплинам (алгебру, в том числе векторную, геометрию, тригонометрию, элементы высшей математики) от 5 по 11 класс включительно, прочёл их от корки до корки, освоил с одного раза буквально всё, чем оперировала «царица наук». Я таким фантастическим успехам верю, потому что подобными способностями обладал, например, выдающийся французский математик Эварист Галуа, погибший в 22 года. Известно, что учебник алгебры он, будучи подростком, одолел за одну ночь.

Костина мать зарабатывала на жизнь уборкой, ходя по квартирам состоятельных горожан. Жили они в полуподвальной «двушке» неподалёку от Политехники. В мужской комнатёнке, под окошком у потолка, нашлось место для стола–самоделки и самого настоящего венского стула. Мальчик, подросток, юноша спал на раскладушке, которую ставил между стопками книг по математике. Он приносил их с мусоросвалок, воровал в библиотеках, иногда покупал. Другой литературы в комнате не было. Отдельный угол занимали школьные тетради, в основном, заполненные расчётами, формулами, скупыми фразами из слов без окончаний. Писал Кость только карандашом или чернилами, макая школьную ручку с пером №86 в керамическую непроливайку, хранившуюся с первого класса.

Когда матери стало ясно, что её единственный сын, её «коханы», образование своё закончил, она просила соседа, гардеробщика из университетской библиотеки, пристроить Костя возле себя. Тот выполнил просьбу интересной пани соседки, которая волновала его мимолётными знаками внимания.

В университетском подвале юноша нашёл свои «причал и судьбу». При раздевалке находилась каморка с окошком, удобная для занятий любимым делом и, нередко, для ночёвки, когда Кость зарабатывался допоздна. Напарник в собеседники не навязывался. Не желая ни с кем делиться «допингом», старик предпочитал уединение в комфортном окружении верхней одежды студентов. Там он иногда шарил по карманам, но разумно довольствовался лишь частью обнаруженной мелочи – медяками, иногда соблазнялся гривенником.

Кость ни о чём не мечтал, девушки его не интересовали. Дружбы со сверстниками не заводил, табаком не дымил. А вот пиво ему понравилось. Он облюбовал ротонду, которая находилась в двух шагах от места его работы; бутылка Лембергского раз в 2–3 дня была ему по карману. Ещё ближе располагался кинотеатр детских фильмов, где крутили мультики – его любимые «Крокодила Гену», бесконечный сериал «Ну, погоди!». Отсюда полчаса хода мимо университета, через Иезуитский парк, и ты уже дома – накормлен неутомимой мамой, уложен в чистую постель – до нового утра. Но названные развлечения и другие, не названные, заслоняла математика. Она глушила физиологические потребности, делала второстепенными зрелища и даже хлеб, когда всё, кроме чисел, забывалось.

Вы скажете, какая серая, бесплодная жизнь! Ну, на вкус и цвет товарищей нет. Даже у серого цвета масса оттенков. Что касается якобы «бесплодия», вы просто не в курсе дела. Задолго до ленинградского чудака Григория Перельмана Константин Лемб доказал теорему Пуанкаре. И как всегда, добившись цели, убрал описание работы с глаз долой. Но, видимо, что-то на этот раз шевельнулось в нём, он осознал значение момента, так как (есть свидетели) в тот день позволил себе две бутылки Лембергского. Тетрадь с доказательством теоремы нашлась после его смерти в бумагах всё того же полуподвального помещения в доме возле Политехники города Лемберга.

Но высшим достижением безвестного учёного стало раскрытие, путём математических расчётов, грозной тайны Бозона Хиггса. Об этом отдельно.

IV. Бозон с «сюрпризом»

В начале лета 2012 года, когда я уже жил в Подмосковье, меня поднял с постели ночным телефонным звонком из Шотландии старик Хиггс. Голос обычно уравновешенного сэра, похожего на сказочника Андерсена, был взволнованным. Начал без обиняков: «Гуд ивнин, Сёёдж…» – «Какой, к чёрту вечер, Питер! – перебиваю я. – У нас ночь, я уже сплю» – «Ай’м сорру, май фрэнд, дело суперважное, – переходит на русский язык потомок бедных скоттов, грабивших на больших дорогах богатых англов и саксов. – Ты ведь жил в Лемберге. Знаешь такого: К, точка, Лемб?» – «Знал. Полвека прошло. Был гардеробщиком в университете». Теперь пришла очередь Хиггса помянуть чёрта, только на английском языке: «Какой, дэвл бы тебя побрал, гардеробщик? Это выдающийся математик. У нас о нём ничего неизвестно, видно, был засекречен вашим КГБ, как Королёв…» – «Согласен, – вновь перебил я полуночника. – Математик он точно необыкновенный, только что-то открытий его не припомню. Не знаю». – «Сейчас узнаешь, слушай, лисн ту ми». И престарелый физик, путая русские и английские слова, начал толковать мне письмо, недавно полученное им из Лемберга от безвестного К. Лемба. В самом начале монолога Хиггса я взмолился: «Питер, дорогой, не сыпь терминами, говори так, будто перед тобой школьник, у которого по физике «тройка». Не все ведь Нобелевские лауреаты, не забывайся. Проще, проще!». Шотландец нехотя согласился:

– В письме почти нет слов (и хорошо, ни одного из тех, что есть, я не понял), сплошь – расчёты и формулы. Уже разобрался, что к чему. Речь (математическом языком) о бозоне.

– О твоём, что ли? Твоего имени, о Бозоне Хиггса?

– Был моим. Теперь твой гардеробщик вправе делить со мной открытие. Так он его «распотрошил алгеброй».

– Погоди, напомни, где ты его обнаружил, этот бозон, учти, что я обыкновенный сапиенс.

– Хорошо, – со вздохом согласился Хиггс. – Понимаешь, Сёёдж, в пространстве между элементарными частицами действует ещё одно скалярное поле. Все фундаментальные частицы приобретают массу в результате взаимодействия с этим полем через своеобразную частицу–посредника, через бозон. Сколько растолковывать тебе, что он отвечает за массу всей Вселенной? Я действительно предсказал его существование, а потом, когда запустили Большой коллайдер, его зафиксировали.

– Так что, Константин Лемб своими расчётами опровергает существование бозона?

– Наоборот, подтверждает, но наделяет его дополнительными свойствами, которые могут обернуться катастрофой, если мы загоним бозон в ловушку или создадим искусственно.

– Катастрофой для коллайдера?

– Бери шире.

– Значит, правы те физики–любители, из журналистов, которые предсказывают конец света для человечества?

– Если бы только для землян, это было бы полбеды. Во Вселенной найдётся другое человечество. Но послушай, что предрекает твой гардеробщик. К его анализу не придерёшься. Он безупречен.

Далее я передаю своими словами «математическое письмо» Константина Лемба в переводе Хиггса на английский язык.

В момент, когда бозон будет захвачен в коллайдере, он начнёт втягивать в себя окружающее пространство со скоростью света. Через 0.13 секунд исчезнет Земля, спустя менее полутора секунд та же участь постигнет Луну. Пройдёт всего 8 минут, и в чудовищных недрах ничтожно малого (если смотреть со стороны) бозона погаснет Солнце. Ещё часов 5 хронометр, установленный на станции, подлетающей к Плутону, будет фиксировать этапы смерти планет и других естественных объектов Солнечной системы. Поглощение загнанным в искусственную ловушку бозоном Млечного пути смогут отметить уже только разумные существа иных галактик… До поры, до времени. Ведь через 13 миллиардов лет вся Вселенная окажется внутри той частицы, которую справедливо бы называть Бозоном Хиггса–Лемба. А что потом? Ответить на этот вопрос берусь я, ваш покорный слуга. Простите, что не в свои сани сажусь, но нет уже времени выслушивать Хиггса, а гардеробщик Кость среди тех «иных», которых «уж нет»…

Итак, потом повторится (в который уже раз?) Большой взрыв внутри бозона, породивший те же 13 миллиардов лет тому назад нашу Вселенную. Как поётся в песне, «всё опять повторится сначала» – возродятся материя и время, галактики, звёзды и планеты, жизнь, разумные существа и среди них, неизбежно, предсказатель бозона. Появится новый коллайдер, и в очередной раз чей–то нетерпеливый ум и неутомимые руки примутся ловить «Божественную частицу». А дальше… Дальше произойдёт всё то, что описано абзацем выше. Пульсирующая вселенная вступит в очередной из бесчисленных этапов.

Расчёты гардеробщика из Лемберга приводят ещё к одному парадоксальному выводу: Бозон Хиггса (пока ещё только Хиггса) представляет собой совершеннейший в абсолюте флеш–накопитель (то есть, флешку), на котором записана 13–миллиарднолетняя история Вселенной в мельчайших подробностях. Она способна бесчисленное число раз воспроизводиться без каких–либо существенных изменений, по одному «сценарию» событий мёртвой и живой природы. А с появлением человека всякая личность, его судьба, история общества в разных вселенных отражаются зеркально. Но эта «Божественная флешка» имеет ту особенность, что всякая попытка захватить её приводит к «эффекту шутихи». Словом, «изделие с сюрпризом».

Послесловие

Этого раздела в моём повествовании вначале не было. Написанное выше я послал по электронке другу Питеру в Шотландию. На следующий день слышу в телефонной трубке торжествующий голос физика:

– Сдаёшься, писатель?! И гардеробщик твой посрамлён!

– Что–что, сэр? Не понял.

– Он не понял! Вчера в Швейцарии мы получили бозон. А вокруг, смотри, всё на своём месте осталось. И земля под ногами, и солнце светит.

– Не спеши, Питер, погоди. Какое сегодня число?.. Правильно, 5 июля. И год помнишь, молодец! Ты полагаешь, со вчерашнего дня прошло 24 часа? А вот я не уверен. Скорее всего, с той секунды, когда твои подельники завладели бозоном, прошло (округлим) 26 миллиардов лет. Да, 13 от мгновенной гибели Земли, вместе с твоей Швейцарией, до полного поглощения Вселенной бозоном, и 13 – от нового Большого взрыва до этой самой минуты, когда я слышу твой противный великобританский голос. Понимаешь, физик ты мой, последняя Вселенная, в которой мы сейчас живём, всё ещё пишется с той самой флешки, потому что вчера ваш Большой адронный коллайдер дал сбой, бозон не захвачен, только что передали по СМИ. Что? Завтра исправите? Тогда до встречи, через 26 миллиардов лет. Гуд бай!