Глава 1150. Физика простирается далеко за пределы Стандартной модели •
Лу Чжоу повернулся, и маркер в его руке начал танцевать на белой доске.
Строки вычислений появлялись на белой доске, словно он размахивал волшебной палочкой.
[V1 = (1/2)(mu + md)ΨΨ + (1/2)(mu - md)(uu - dd)]
[Mπ² = (1/2)(mu + md)<0|ΨΨ|0> / Fπ²]
[…]
Лу Чжоу посмотрел на уравнения на белой доске. Он с удовлетворением улыбнулся и кивнул.
"Неплохо".
Он чувствовал себя в своей стихии, словно шагнул в таинственную пустоту и был бесконечно близок к постижению истины.
Пусть это и звучало несколько самонадеянно, но таковы были его подлинные ощущения.
Лу Чжоу потратил несколько секунд, чтобы насладиться этим моментом, затем глубоко вздохнул и снова сосредоточился. Кончик его маркера вновь пришел в движение; казалось, его мозг был связан со Вселенной...
Подлинная сложность в обнаружении элементарной частицы, скрытой в гиперпространстве, заключалась в абстрактных математических операциях в высокоразмерном пространстве.
Когда дело доходит до физики, любые уравнения, включающие высшие измерения, становятся чрезвычайно сложными.
Связанные с ними вычисления были сложными и эзотерическими.
Будь то логические операции или численные расчеты, это было высшим испытанием математических навыков физика.
К счастью, Лу Чжоу знал математику как свои пять пальцев.
— Теория Великого Объединения также оказала огромную помощь. Можно с уверенностью утверждать, что она снизила сложность проблемы на целый порядок.
Большинство абстрактных вещей вообще невозможно представить графическими изображениями. Однако, если их можно единообразно описать в интуитивной математической форме, всё становится гораздо проще.
Конечно, возможно, это было удобно для Лу Чжоу, но для подавляющего большинства физиков, не являющихся специалистами в области математики, и особенно для тех, кто не понимал Теорию Великого Объединения, эти шаги не казались столь уж интуитивно понятными...
Это было сложно даже для экспертов.
Профессор Фрэнк Вильчек сидел рядом с Виттеном и, глядя на доску, был совершенно озадачен.
Честно говоря, математика никогда не была его сильной стороной. Лишь немногие из его учеников смогли достичь успехов в математике.
Если бы он был силен в математике, он не стал бы сотрудничать с Лу Чжоу, тогда еще стажером, над проектом по частице 750 ГэВ.
Он долго сдерживал порыв заговорить.
Наконец, он не выдержал и обратился к Виттену.
— Что он пишет?
Виттен не ответил на вопрос друга. Он пристально смотрел на доску, и взгляд его был серьезным.
В отличие от большинства присутствующих, он был экспертом уровня лауреата Филдсовской премии в областях топологии и дифференциальных уравнений в частных производных. Это позволяло ему несколько легче усваивать теории, которые представляли ему сейчас, хотя и лишь немного.
Возможно, будь он немного моложе, было бы проще. Но сейчас почти вся его мыслительная мощность уходила на то, чтобы просто успевать за ритмом Лу Чжоу. Даже если он и хотел ответить Фрэнку Вильчеку, у него не было на это времени.
В мгновение ока доска заполнилась.
Когда сотрудник стал придвигать другую доску сбоку, Виттен воспользовался этой паузой, чтобы объяснить своему сбитому с толку старому другу.
— ... По сути, он использовал абстрактный математический метод для построения экстра-размерной модели, аналогичной ADD. Эта модель имеет размерность n и обладает некоторыми странными свойствами... Назовем это механизмом Лу Чжоу. Используя экспериментальные данные, полученные на высокоэнергетическом коллайдере, он смог проверить свою модель в высших измерениях. Это объясняет странный сигнал характерного пика при 750 ГэВ, который появлялся часто, но имел недостаточный уровень достоверности.
Фрэнк Вильчек был ошеломлен. Он почесал затылок и ответил:
— Что мне нужно сделать, чтобы понять все эти вещи?
Виттен сказал с неуверенной интонацией:
— Возможно, почитать книги по алгебраической геометрии и "Математические начала"... Или, может, просто сдаться, возможно, уже слишком поздно.
— .. Боже правый, когда математика стала настолько сложной?
Виттен вздохнул и произнес:
— Если вы говорите об алгебраической геометрии, то такой она стала еще в середине прошлого века.
Новая белая доска была установлена на сцене.
Лу Чжоу потратил полминуты, чтобы упорядочить свои мысли, затем снова взял ручку и продолжил писать.
Словно он декламировал прекрасное стихотворение; строки замысловатых вычислений появлялись на белой доске. Все в зале замерли; в помещении не было слышно ни единого звука.
Лу Чжоу был полностью погружен в свою собственную вселенную. Даже его дыхание было синхронизировано с письмом.
Единственным звуком в зале был скрип маркера по поверхности доски.
Время быстро текло.
На самом деле, даже если эти вычисления могли показаться большинству людей слишком сложными для понимания, некоторые все же могли ощутить их "блеск".
У некоторых людей вдруг наступало прозрение.
Эдвард Виттен прищурился; на его лице мелькнула вспышка возбуждения.
Чем ближе Лу Чжоу подходил к завершению своего доказательства, тем больше людей начинали постигать тайну, изложенную на доске.
Пусть это все еще было трудно для интерпретации.
Теперь это было гораздо легче, чем прежде.
Наконец, он начал писать последнюю строку на доске.
[Z = ...]
Лу Чжоу положил маркер и повернулся к безмолвному лекционному залу. Он заговорил спокойным и громким голосом.
— Возможно, я забыл упомянуть, что аргументация, касающаяся существования Z-частицы, была завершена 27 строк назад. Последние 27 строк — это доказательство, касающееся свойств Z-частицы, которое я придумал только что. Я сам удивлен; я думал, что мне придется потратить несколько недель, чтобы решить эту задачу.
Лу Чжоу взглянул на доску, затем снова посмотрел на аудиторию. Он вдруг улыбнулся.
Эта улыбка была похожа на первый луч солнца после грозы. Казалось, она развеяла все темные тучи, нависшие над головами людей.
Возможно, хорошее настроение облегчало решение проблем.
Он сделал паузу на секунду и продолжил:
— Каждый объект состоит из атомов. Когда мы впервые дали этому слову название, его смысл заключался в элементарных частицах, из которых состоит материя. На самом же деле, по мере развития физики мы вскоре обнаружили, что атомы можно разделять.
— Вскоре мы открыли электроны, нейтроны, протоны, а за ними — кварки, лептоны, частицы Хиггса и так далее.
— Что будет, если мы продолжим делить?
— Боюсь, на данный момент никто не может ответить на этот вопрос. Мы можем использовать феноменологические модели, такие как ADD, чтобы доказать существование n-мерного пространства, в то время как М-теория предсказывает, что n=11, но мы не знаем, что именно находится в этом пространстве. Мы лишь знаем, что в трехмерном мире высокоразмерный объект для нас представляет собой "струну".
— Подобно сфере, о которой я говорил в начале, если двумерные люди полагаются только на свое зрение, они никогда не поймут, что представляет собой эта бесконечно малая черная точка. Возможно, пространство над ними заполнено маленькими сферами, а тени составляют мир, который они наблюдают.
— То же самое применимо и к трехмерному пространству.
— Свет, который мы видим, воздух, которым мы дышим, вода, которую мы пьем... Если делить их бесконечное число раз, возможно, мы получим маленькие черные точки.
— Это включает и Z-частицу. Я не смею утверждать, что то, что мы видим в данный момент, является ее полной формой. Возможно, то, что я раскрыл, — это лишь ее проекция в X-1 измерении. И что за ней в гиперпространстве скрываются еще более великие тайны.
— Возможно, это проклятие существ, ограниченных тремя измерениями.
— Возможно, когда наша цивилизация станет достаточно развитой, когда мы сможем полностью раскрыть все измерения вселенной, когда мы сможем наблюдать одиннадцатимерную "струну"... В то время мы сможем полностью разглядеть маленькую сферу и увидеть полную картину мироздания.
Лу Чжоу снова улыбнулся.
— В качестве заключительного подарка на этом семинаре, я, по примеру великих физиков, позволю себе смелое предположение.
— Возможно, однажды в будущем, когда наша цивилизация станет достаточно развитой, когда Солнечная система больше не сможет обеспечивать нас достаточной энергией...
— Мы будем использовать гиперпространство для осуществления межзвездных путешествий в масштабах световых лет. Мы сможем путешествовать через звездные системы и галактики!
В зале не последовало никакой реакции.
Очевидно, все всё ещё пребывали в шоке.
Лу Чжоу почувствовал легкое разочарование из-за отсутствия аплодисментов. Он уже собирался положить маркер, поклониться аудитории и сойти со сцены.
Однако он вдруг что-то вспомнил. Он немедленно повернулся и посмотрел на доску.
— ... Чуть не забыл кое-что важное.
Лу Чжоу неловко улыбнулся и написал на доске одну последнюю строку.
[Z(n) = 0 ~ 1.25 ТэВ, тогда и только тогда, когда n = 3, Z = 750 ГэВ.]
— 750 ГэВ — это энергия, с которой она формируется в трехмерном пространстве. Как и следовало ожидать, 1.25 ТэВ — это верхняя граница ее теоретической массы, в то время как ее масса покоя в трехмерном пространстве равна 0.
— Попробуйте доказать, что я ошибаюсь! Данные, собранные на Лунном Адронном Коллайдере, подтверждают этот вывод.
А последние 27 строк вычислений касаются массы Z-частицы. Однажды мы построим более продвинутый коллайдер, и вы увидите, что я прав.
Лу Чжоу положил маркер на подставку для доски и посмотрел на безмолвную аудиторию. Он оперся руками о кафедру и произнес:
— Как вы можете видеть, эта частица гораздо тяжелее, чем мы думали. Она намного тяжелее тех 750 ГэВ, которые мы можем наблюдать. Физика простирается далеко за пределы Стандартной модели. Благодарю вас.
Он поклонился и сошел со сцены.
В тот миг, когда он повернулся, громовые аплодисменты заполнили зал...