В поисках частицы Бога, или Охота на бозон Хиггса - Иэн Сэмпл

Итак, говорили Хат и Рис, Вселенная не настолько хрупкая, чтобы ее можно было бы уничтожить земными коллайдерами частиц. По крайней мере, теперешними коллайдерами. Когда и если они станут в 100 раз мощнее, вопрос снова будет стоять в повестке дня, но пока мы в безопасности. “Мы можем быть абсолютно уверены, что ускорители частиц в обозримом будущем не будут представлять никакой угрозы для нашего вакуума”, — написали ученые в журнале “Nature”. Фраза вселяет оптимизм, хотя так и представляешь себе протестующих, которые лет через двадцать соберутся у ворот ЦЕРНа и будут размахивать плакатами с нацарапанными на них надписями типа: “Руки прочь от нашего вакуума!”

Но это будет не первым случаем подобных демонстраций. В середине 1990-х годов небольшая группа особо активных граждан сильно обеспокоилась тем, что ученые с помощью включенного после реконструкции коллайдера “Теватрон” “проделают дыру во Вселенной”, и, чтобы этого не случилось, стала пикетировать Фермилаб. Протест тот массовостью не отличался. Лидером демонстрантов был Пол Диксон — психолог из Гавайского университета. Он соорудил большой баннер из простыни и написал на нем, что Фермилаб — “инкубатор для следующей сверхновой”.

Эксперты по безопасности из Брукхейвенской лаборатории и ЦЕРНа и тут использовали аргумент космических лучей, который придумали Хат и Рис, чтобы обосновать неспособность коллайдеров инициировать вакуумный распад. Вопрос безопасности, безусловно, однажды встанет вновь — в будущем, когда будут построены более мощные коллайдеры150.

 Отчет по безопасности Брукхейвенской лаборатории был опубликован в сентябре 1999 года. Отнюдь не предназначенный для широкой публики, он заложил фундамент будущих отношений ученых с общественностью. Его значение, по крайней мере для Марбургера, состояло в том, что он содержал единодушные — и в подавляющем большинстве оптимистичные — выводы четырех ученых, возможно лучших экспертов в мире. Основываясь на этих выводах, Марбургер заверил общественность, что ускоритель RHIC не представляет никакой угрозы для планеты.

Уолтер Вагнер, выразивший в свое время определенные опасения по поводу черных дыр, был одним из тех, кого отчет не успокоил. Он обратился в калифорнийский суд с требованием временного запрета на работу ускорителя RHIC в Брукхейвенской лаборатории. Когда ходатайство было отклонено, Вагнер подал апелляцию. После трех таких исков суд окончательно отклонил его претензии.

Надо сказать, Вагнер — весьма неприятная личность151. Бывший сотрудник службы радиационной безопасности в Сан-Франциско, он частенько бродил по окрестностям, измеряя уровень радиации. Вагнер продирался сквозь кусты, чтобы проверить на радиоактивность черепицу на крышах общественных зданий. Он стучался в чужие двери и, размахивая счетчиком Гейгера, предлагал проверить кафельную плитку в ванных. На научной конференции Вагнер установил свой стенд, предупреждавший об опасном, с его точки зрения, уровне излучения в местной школе. Государственное Министерство здравоохранения посчитало его лозунги чересчур алармистскими и установило свой стенд рядом со стендом Вагнера, противопоставив свои данные вагнеровским.

Через несколько лет после попытки закрыть RHIC через суды Вагнер попытался применить такую же тактику, чтобы сорвать запуск коллайдера LHC в ЦЕРНе.

Вагнер был в числе тех немногих экстремистов, которые благодаря средствам массовой информации приобрели славу ярых противников коллайдеров. Однако следует заметить, что широкая общественность не полностью уверилась в безопасности ускорителей. Ряд опросов общественного мнения выявили обеспокоенность значимого меньшинства общества этой проблемой (правда, опросы такого рода обычно оказываются или нерепрезентативными, или в том или ином отношении ошибочными). Ну а Питер Хиггс конечно же считал, что все идеи уничтожения мира с помощью коллайдеров — сущий вздор.

К сожалению, организовать разумные общественные дебаты по вопросам безопасности коллайдеров (как и безопасности исследований в других передовых областях науки, например синтетической биологии и генетики) очень трудно. Люди, которые понимают их лучше всех, занимаются физикой ускорителей, а потому не могут избежать упреков в отстаивании корпоративных интересов. Парадоксально, но самые горластые оппоненты новой технологии часто настолько плохо информированы, что быстро начинают восприниматься, и часто заслуженно, как городские сумасшедшие. В результате вместо нормальной дискуссии возникает иллюзия диалога. Плохо информированные противники оказывают медвежью услугу людям, относящимся к проблемам безопасности с неподдельным интересом и озабоченностью, и таким образом убивают возможность беспристрастного обсуждения рисков.

Именно СМИ были виновны в создании иллюзии серьезного обсуждения вопросов безопасности коллайдеров, противопоставляя специалистов далеким от науки дилетантам. И среди серьезных ученых нашлась пара объективных критиков отчета по безопасности, составленного в Брукхейвенской лаборатории и ЦЕРНе. Однако мало кто услышал их — их доводы напечатаны лишь на страницах специальных журналов.

Джону Марбургеру было хорошо известно, что некоторые из аргументов, приведенных в докладе по безопасности Брукхейвенской лаборатории, не совсем убедительны. К примеру, тот факт, что Солнце и Луна все еще существуют, несмотря на постоянную бомбардировку космическими лучами в течение миллиардов лет, не имеет существенного значения, если катастрофические для человечества процессы в природе возможны в принципе, хоть и очень маловероятны. И это, возможно, редкая удача, что они еще не произошли.

Другая причина запутанности вопроса о безопасности заключается в том, что оценка риска, полученная Брукхейвенской лабораторией, была теоретическим верхним пределом, а его нельзя отождествлять с вероятностью того, что что-то случится. В Брукхейвенском докладе были использованы аргументы, основанные на физике космических лучей, — чтобы доказать, что шанс создания странглетов на ускорителе RHIC после его запуска в течение каждого года работы машины меньше чем два на миллиард. Поскольку машина, как ожидалось, проработает десять лет, шанс, что она уничтожит Вселенную, увеличивался до одного на 50 миллионов. Но эта цифра является бессмысленной. Она означает, что, если столкновения на RHICe похожи на те, что происходят в природе, шансы машины устроить Армагеддон никогда не превысят два на миллиард в течение года. Эта цифра может быть в триллионы и триллионы раз меньше, а мы интерпретируем ее как оценку риска, а не его верхний предел, и она воспринимается как малый, но реальный шанс того, что катастрофа произойдет.

Отсутствие доказательств как существования странглетов, так и невозможности их образования во Вселенной сделало проблему еще более запутанной. Известно, что странглетов никогда не видели в коллайдере, несмотря на то что ученые скрупулезно проверили все данные в попытках их обнаружить. Их никогда не видели в числе мчащихся сквозь пространство частиц, их не нашли ни на Луне, ни на другой планете. Не существует и строгой теории, утверждающей, что они должны существовать. Но нет и ни одной теории, опровергающей их существование. В подобной ситуации вообще осмысленный расчет риска создания в коллайдере странглетов, а затем и уничтожения ими планеты бессмыслен.

Марбургер сравнивает эту задачу с задачей об оценке риска быть съеденным неуловимым шотландским лох-несским чудовищем при нырянии в озеро Лох-Несс. Никто никогда не видел (в реальности) чудовище, и все, что нам известно из науки, приводит нас к заключению, что монстр не существует, но законы природы не исключают возможность его существования. Несмотря на полное отсутствие фактов (к счастью для туристических агентств высокогорной Шотландии), верящие в чудовище люди продолжают испытывать страх.

Некоторые оппоненты отчета по безопасности поставили под вопрос также предположение о том, что столкновения космических лучей эквивалентны столкновениям в коллайдерах. Хотя природа организует свои собственные столкновения частиц, направляя космические лучи на планеты и облака межзвездной пыли, они не те же самые, что изучают ученые на Земле. Столкновения могут различаться незначительными параметрами, но об этом трудно судить, когда теория, описывающая частицы, возникающие при столкновениях, настолько несовершенна.

Когда ионы космических лучей врезаются в Луну, их скорости близки к скорости света. Если странглеты возникнут в результате таких столкновений, они должны будут на высокой скорости проделать путь через лунную породу к ее ядру, прежде чем у них появится шанс нанести какой-то вред лунной материи. В коллайдере частицы сталкиваются лоб в лоб в вакууме, так что осколки, созданные при столкновении, движутся медленнее и не взаимодействуют с лунном породой после рождения. Может ли странглет, созданный в этих условиях, быть более опасным, чем странглет, созданный на Луне?