Шон Кэрролл - Частица на краю Вселенной. Как охота на бозон Хиггса ведет нас к границам нового мира

Частица на краю Вселенной. Как охота на бозон Хиггса ведет нас к границам нового мира
Название: Частица на краю Вселенной. Как охота на бозон Хиггса ведет нас к границам нового мира
Автор:
Жанры: Физика | Научно-популярная литература | Зарубежная образовательная литература
Серия: Universum
ISBN: Нет данных
Год: 2015
О чем книга "Частица на краю Вселенной. Как охота на бозон Хиггса ведет нас к границам нового мира"

Автор книги, известный американский физик-теоретик и блестящий популяризатор науки, рассказывает о физике элементарных частиц, о последних достижениях ученых в этой области, о грандиозных ускорителях и о самой загадочной частице, прозванной частицей Бога, о которой все слышали, но мало кто действительно понимает ее природу Перевернув последнюю страницу, читатель наконец узнает, почему эта частица так важна и почему на ее поиски и изучение свойств ученые не жалеют ни времени, ни сил, ни денег.

Лондонское Королевское научное общество назвало книгу лучшей научно-популярной книгой 2013 года.

Бесплатно читать онлайн Частица на краю Вселенной. Как охота на бозон Хиггса ведет нас к границам нового мира


Universum

О науке, ее прошлом и настоящем, о великих открытиях, борьбе идей и судьбах тех, кто посвятил свою жизнь поиску научной Истины


Sean Carroll

The Particle at the End of the Universe

How the Hunt for the Higgs Boson Leads Us to the Edge of a New World


Деривативное электронное издание на основе печатного аналога: Частица на краю Вселенной. Как охота на бозон Хиггса ведет нас к границам нового мира / Ш. Кэрролл; пер. с англ. Т. Лисовской. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015. –352 с.: ил., [16] с. цв. вкл. – (Universum). – ISBN 978-5-9963-1368-6.


В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений, установленных техническими средствами защиты авторских прав, правообладатель вправе требовать от нарушителя возмещения убытков или выплаты компенсации


Copyright © 2012 by Sean Carroll. All rights reserved.

© Перевод на русский язык, оформление. БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015

* * *

Моей матери, однажды приведшей меня в библиотеку

Люди недооценивают влияние новой реальности.

Джо Инкандела, руководитель коллаборации CMS Большого адронного коллайдера

Пролог

В 2008 году в помещении швейцарского консульства в Сан-Франциско проходил прием. Повод был вполне серьезный: в подземном туннеле Большого адронного коллайдера (БАКа), расположенного под Женевой, пучок протонов впервые совершил полный оборот. С этого момента БАК, огромный ускоритель частиц, расположенный на границе Франции и Швейцарии, в полную силу приступил к поискам разгадок тайн Вселенной.

Шампанское лилось рекой, и у Джоан Хьюэтт закружилась голова. Она давала интервью перед видеокамерой, гул голосов мешал ей говорить, но с лица не сходила радостная улыбка. Когда она, чеканя каждое слово, произнесла: «Я ждала этого дня целых. Двадцать. Пять. Лет», голос ее звенел от волнения.

Это действительно был волнующий момент. Физики элементарных частиц, наконец, получили долгожданный, так необходимый им гигантский ускоритель частиц, способный сталкивать друг с другом протоны с очень высокими энергиями. Ученые долго объясняли всем, что без этого ускорителя невозможно сделать следующий шаг вперед. Одно время они рассчитывали, что ускоритель будет построен в США, но судьба распорядилась иначе. Конгресс США впервые одобрил проект строительства Сверхпроводящего суперколлайдера (ССК) в Техасе в 1983 году. Было объявлено, что ССК начнет работать к 2000 году, он должен был стать самым большим из всех когда-либо построенных коллайдеров. Хьюэтт в 1983-м только поступила в аспирантуру и, как и множество других блестящих и амбициозных физиков ее поколения, надеялась, что будущие открытия на ССК положат начало ее научной карьере.

Но проект ССК закрыли, и тем самым из-под физиков выдернули стул – ведь они так рассчитывали, что этот суперускоритель придаст мощный импульс развитию физики элементарных частиц на ближайшие десятилетия. Но на пути встала политика, бюрократия и внутренние распри. И вот наконец-то БАК, во многих отношениях похожий на то, чем должен был стать ССК, готов к запуску, а уж Хьюэтт и ее коллеги были к этому готовы давно. Джоан рассказывает: «Последние 25 лет я только тем и занималась, что собирала все сумасшедшие теории и рассчитывала их “подписи” (то есть определяла, какие новые частицы эти теории предсказывали на колллайдерах – сначала ССК, а потом и БАК)».

Была и еще одна, глубоко личная причина того, что у Джоан закружилась голова. На видеозаписи интервью видно, что ее рыжие волосы острижены очень коротко – почти под ноль. Это не потому, что такова была мода в то время. Несколько раньше в том же году у нее диагностировали агрессивную форму рака груди. Шансы смертельного исхода в этом случае один к четырем. Она выбрала чрезвычайно интенсивную программу лечения, включающую жесткую химиотерапию и бесчисленные хирургические операции. Ее гордость – копна рыжих волос, иногда доходивших до пояса, – быстро исчезла. Джоан Хьюэтт со смехом рассказывала мне, что иногда для того, чтобы не упасть духом, она представляла себе, какие новые частицы могут быть найдены на БАКе.

Мы с Джоан были друзьями и коллегами в течение многих лет. Моя узкая специальность – космология – изучение Вселенной как целого. У космологии недавно начался золотой век – она обогатилась новыми данными и неожиданными открытиями. А физика элементарных частиц, в последнее время ставшая неотделимой от космологии, напротив, остро нуждалась в новых экспериментальных результатах, которые бы помогли разобраться со старыми теориями и привели нас к новым идеям. Ожидание, казалось, длилось целую вечность. На том приеме 2008 года еще одного физика – Гордона Уоттса из Вашингтонского университета – спросили, не испытывал ли он стрессов из-за такого долгого ожидания запуска БАКа. Он ответил честно: «Испытывал, и сильные. У меня в результате появилась уйма седых волос. Жена утверждает, что это из-за нашего сына, но я-то знаю – это из-за БАКа».

Физика элементарных частиц стоит на пороге новой эры, и, видимо, очень скоро некоторые теории вот-вот исчезнут, а другие, если повезет, окажутся правильными. У каждого физика из присутствовавших на приеме, имелись свои любимые модели – бозон Хиггса, суперсимметрия, техниколор (техницвет), дополнительные измерения, темная материя… Целая уйма экзотических идей и их еще более фантастических применений.

«Я надеюсь, что БАК найдет как раз то, чего в этом списке нет, – говорит Хьюэтт с энтузиазмом, – и, честно говоря, верю, что он преподнесет нам настоящий сюрприз, потому что, мне кажется, Природа умнее нас, и у нее уже припасено некоторое количество загадок, а мы чудесно проведем время, пытаясь их разгадать».

Это было в 2008 году. А к 2012 году вечеринка, посвященная инаугурации БАКа в Сан-Франциско, уже осталась в прошлом, и началась эра открытий. Волосы Джоан отросли. Лечение было мучительным, но оно, кажется, подействовало. И эксперимент, которого она ждала всю свою научную жизнь, вершит историю. После двух с половиной десятилетий занятий чистой теорией Хьюэтт наконец сможет проверить свои идеи на реальных данных – увидеть частицы и взаимодействия, которых никогда не видел ни один человек, и раскрыть секреты, которые природа тщательно скрывала от нас. До последнего времени.

А теперь перенесемся в июль 2012 года – на Международную конференцию по физике высоких энергий. Эта конференция проходит каждые два года, причем в разных городах и странах. В 2012 году она проходила в Мельбурне, в Австралии. Сотни специалистов в области физики элементарных частиц, включая Джоан, 4 июля заполнили главную аудиторию, готовясь принять участие в специальном семинаре. Вот-вот все инвестиции в БАК должны были окупиться, а все ожидания, накопившиеся за годы, оправдаться.


С этой книгой читают
Что такое человек? Какую роль в формировании личности играют гены, а какую – процессы, происходящие в нашем мозге? Сегодня ученые считают, что личность и интеллект определяются коннектомом, совокупностью связей между нейронами. Описание коннектома человека – невероятно сложная задача, ее решение станет не менее важным этапом в развитии науки, чем расшифровка генома, недаром в 2009 году Национальный институт здоровья США запустил специальный проек
Атом. Большой взрыв. ДНК. Естественный отбор. Все эти идеи и теории произвели настоящий переворот в естествознании, хотя поначалу были отвергнуты официальной наукой. И такое происходило не раз. Известный ученый и популяризатор науки Майкл Брукс рассказывает о новейших теориях, которые уже очень скоро могут перевернуть наше понимание мира: тут и последние гипотезы о происхождении Вселенной, об иллюзорности времени, квантовой биологии и корнях созн
В книге собраны ответы специалистов на многочисленные вопросы о мозге, заданные читателями на страницах журнала Scientific American MIND. Вы узнаете почему внешняя поверхность мозга имеет складки и почему левая половина мозга управляет правой стороной тела и наоборот. Эксперты объяснят, как возникают идеи и озарения, как формируются и усваиваются разные представления, как влияют на память возраст и употребление алкоголя, что на самом деле происхо
Эта небольшая книга рассказывает об очень важных вещах – о связи генетики и медицины и о новом направлении в генетике – эпигенетике. Автор, врач и ученый, увлекательно, с примерами из своей практики и из истории науки, говорит о том, что такое генетика сегодня, как могут меняться наши гены и как эти изменения наследуются последующими поколениями. Читатель узнает, как память о серьезных психологических травмах, пережитых родителями, передается дет
Надеемся, что отсутствие формул в книге не отпугнет потенциальных читателей.Шон Кэрролл – физик-теоретик и один из самых известных в мире популяризаторов науки – заставляет нас по-новому взглянуть на физику. Столкновение с главной загадкой квантовой механики полностью поменяет наши представления о пространстве и времени.Большинство физиков не сознают неприятный факт: их любимая наука находится в кризисе с 1927 года. В квантовой механике с самого
Как работает жизнь? Как природа знает, сколько зебр и львов должно жить в саванне или сколько рыб должно плавать в океане? Откуда наш организм знает, сколько эритроцитов должно быть в крови? Шон Кэрролл – американский биолог, ведущий специалист в области эво-дево – рассказывает нам невероятно интересную историю открытий. Сокровенные тайны природы – законы, которые управляют количеством клеток в наших телах, животных и растений в дикой природе. Са
Что такое время в современном понимании и почему оно  обладает именно такими свойствами? Почему время всегда двигается в одном направлении? Почему существуют необратимые процессы? Двадцать лет назад Стивен Хокинг пытался объяснить время через теорию Большого Взрыва. Теперь, Шон Кэрролл,  один из ведущих физиков-теоретиков современности, познакомит вас с восхитительной парадигмой теории стрелы времени, которая охватывает предметы из энтропии квант
Книга освещает тему апокалипсического характера, внося ясность и представление о грозящей Земле опасности. В ней же затронуты вопросы нашего настоящего и передислокации сил иноцивилизационного присутствия, как средства для оказания непосредственной помощи в трудное для землян время.
Книга продолжает раскрывать общую тему преддверия апокалипсиса, поясняя многие события своим языком. В ней же описывается явление Антихриста, как выражение силы природы самого космоса.
Книга рассказывает о происходящих и готовящихся изменениях внутренней и наружной структуры Земли. Она излагающе поясняет настоящую силу природы, подчиняющуюся строго своим законам развития. В ней также представлены различные сведения о Солнечной системе и затронуты вопросы возникновения различных стихийных бедствий. И, конечно же, освещает тайну Ноева ковчега, с исчезновением которого связано так много легенд.
Книга освещает проблематику возникновения условий апокалипсиса на Земле и знакомит читателя со многими процессами, происходящими в нашей среде, на базе которых и возникает угроза реальной жизни на планете. Она вносит символику новых, более объективных знаний по целому ряду вопросов и совсем незаметно начинает менять уже состоявшееся мировоззрение и сами взгляды на жизнь.
В 1989 году при выводе советских войск из Афганистана, изменив Родине и присяге, к моджахедам бежал полковник Куршин. С тех пор он, сменив имя на Али Куршед, служил только террористам – и деньгам, которые те ему платили. И вот спустя годы он готовит чудовищный теракт в столице своей бывшей Родины. Замысел Куршеда ужасен: взорвать напротив Кремля захваченный теплоход с американскими туристами. Силами объединенной российско-американской спецгруппы
«Темная осенняя ночь кончалась, был шестой час утра. Город только что начал просыпаться. Магазины и ворота домов еще заперты.Экипажей почти не слышно, разве с шумом проедет телега какой-нибудь торговки, отправляющейся на базар с картофелем или молоком. Пешеходов тоже встречается мало: то пройдет трубочист, еще не успевший покрыться слоем сажи, то прошмыгнет с корзиной на руке кухарка или хлопотливая хозяйка, спешащая на базар за покупками, то, тя
Что делать если твоей дочери почти тридцать, а мужа у нее нет? Правильно, вести ее к ведьме! *** – Рассказывайте, Ирочка, какого бы вы хотели мужчину? – спросила ведьма. – Доброго. Умного. Щедрого, – я разогналась. – Алкоголь чтоб на дух не переносил. А главное – верного. Чтоб дышать без меня не мог. Смотрел в глаза верным псом и не упрекал никогда. Сделаете? – наконец я закончила и отдышалась. – Сделаю, – весело ответила шарлатанка.
В бытовой жизни каждому приходиться выполнять базовые юридические задачи такие как: проверка и заключение договора, написание жалобы, претензии. Зачастую гражданские споры переходят в судебное разбирательство и не у каждого человека есть возможность на привлечение профессионального юриста/адвоката для ведения спора как на досудебной стадии, так и в суде. Данное пособие будет хорошей опорой, помощником при решении юридических задач и избавит от по