Так, профессор Иосиф Бухбиндер представил собравшимся физику, сообщив о том, что данная наука работает как с неимоверно малыми масштабами и промежутками времени (физика элементарных частиц), так и представимо огромными, которыми занимается космология — это возраст вселенной и масштаб Вселенной. Для примера можно сказать, что космология считает Вселенную однородным газом, роль частиц которого играют галактики. Наибольший интерес при этом представляет то, что как на уровне микромира (взаимодействие элементарных частиц), так и на уровне космологии (Вселенная как облако газа) физики отследили корелляции открытых ими законов и явлений. Т.е. то, что происходит на уровне элементарных частиц, отражается и на всей Вселенной.
Справка: элементарные частицы — объекты природы, не имеющие составных частей, такими являются, к примеру электрон и фотон. В то время как молекулы, атомы и даже атомные ядра не могут считаться элементарными частицами в силу того, что имеют свою структуру и составные части.
Стандартная модель элементарных частиц делит их по признаку величины спина ((англ. spin, букв. — вращение), собственно момент количества движения микрочастицы, имеющий квантовую природу и не связанный с движением частицы как целого; измеряется в единицах Планка постоянной ћ и может быть целым (0, 1, 2,…) или полуцелым (1/2, 3/2,…). ) на бозоны и фермионы, причем бозоны играют роль переносчиков взаимодействия.
Методы, используемые физиками-теоретиками в своей работе, также представляют особый интерес. Для того, чтобы объяснить какие-то взаимодействия или явления физики, предлагается модель которая бы объясняла результаты наблюдений за материей. Часто бывает так, что последующие эксперименты подтверждают работоспособность модели, но одновременно показывают, что всех известных частиц недостаточно для того, чтобы модель была полной. В Стандартной модели элементарных частиц, в частности, такой частицей, которая должна существовать, является квант поля тяготения — гравитон.
Как пример того, когда математическая согласованность стандартной модели «требовала» для своей полноты наличие частицы со строго определенными свойствами, является открытие Бозона Хиггса. Как известно, открытие его было зафиксировано на экспериментах с адронным коллайдером в Европейском центре ядерных исследований.
Дальше лектор сообщил, что все многообразие существующего мира обеспечивается взаимодействием очень небольшого количества элементарных частиц. На текущий момент ученым известно всего 61 элементарная частица.
Однако, несмотря на подтверждение признанных моделей, предложение новых, которые бы включали в качестве составных частей действующие, не останавливается. В настоящее время физики занимаются «суперсимметрией» — модель, в которой, в частности, каждому фермиону — частице вещества соответствует бозон — частица вещества, а каждому бозону — переносчику фундаментальных взаимодействий соответствует фермион — переносчик фундаментальных взаимодействий. Как уже сказано было выше, в стандартной модели только бозоны считаются переносчиками взаимодействий. И, как будет показано ниже, стандартная модель способна объяснить не более 4% вещества. В связи с этим, перед физикой стоит проблема открытия суперпартнеров уже известных элементарных частиц. Их открытие позволит по-иному взглянуть на окружающий нас мир.
Поиск новых частиц крайне важен, так как наблюдается чудовищное расхождение между теорией и наблюдаемыми данными. Дело в том, что все известные стабильные частицы могут дать только 4% вклада в наблюдаемую плотность Вселенной.
96% плотности массы (или энергии) Вселенной не могут быть связаны с известными элементарными частицами, входящими в стандартную модель. Т.е. мы не знаем физической природы 96% материи во Вселенной и фундаментальная физика находится только в начале своего пути и ждет тех, кто действительно хочет изменить наше представление о мире.
К сожалению, в потребительском обществе считается, что наш мир меняют те, кто изобретает новые модели гаджетов для обывателя, а вовсе не те, кто открывает фундаментальные законы природы. О взаимном недопонимании обычных людей и ученых начал вести разговор другой докладчик, аспирант ТГУ Сергей Абдрашитов.
Проблемой науки является запрос от общества, бизнеса и государства на немедленную утилитарность открытий. Требование незамедлительного коммерческого эффекта.
Есть глубинное непонимание сути фундаментальной науки — обеспечивать базовую потребность человечества — познание окружающего мира. Попытки замкнуть науку на обеспечение ещё больших прибылей корпораций или большего потребительского комфорта обывателя могут оставить человечество безоружным, перед любой из тех катастроф, которыми кинематограф так любит пугать потребителя в фильмах катастрофах.
Наука ценна сама по себе, вне квартальных прибылей акционерных обществ или дефицита бюджета государства на текущий год. Но и при этом все открытия рано или поздно находят свое практическое применение — в частности в упоминавшемся уже адронном коллайдере была применена сверхпроводимость. Стоит заметить также, что весь окружающий нас технологический мир был создан благодаря использованию научных же знаний.
Также с сожалением стоит констатировать, что и российское государство не видит или не понимает важность и ценность для развития общества и человечества фундаментальной науки.
К примеру, в качестве приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в РФ названы:
Безопасность и противодействие терроризму
Индустрия наносистем
Информационно-телекоммуникационные системы
Науки о жизни
Перспективные виды вооружения, военной и специальной техники
Рациональное природопользование
Транспортные и космические системы
Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная физика.
— Что на это сказать? — со вздохом спросил докладчик.
Инженерия (а все приоритеты, заявленные государством выше — это именно инженерные задачи), безусловно важна и интересна.
Но это не наука.
