23.03.2011

Коллайдер станет машиной времени

Американские ученые считают, что Большой адронный коллайдер впоследствии сможет стать своеобразной машиной времени. Правда, людям путешествовать с помощью него в прошлое или будущее будет вряд ли возможно, однако пересылать информацию в другие эпохи он сможет. К такому выводу физики пришли после исследования некоторых свойств бозона Хиггса.

В чем только ни обвиняли Большой адронный коллайдер (БАК)! И в том, что он уничтожит Землю, создав черную дыру, и в том, что разогнанные в нем до больших скоростей частицы когда-нибудь вырвутся наружу и убьют все живое. Однако со временем страсти вокруг этого, несомненно, величайшего изобретения человечества несколько поутихли. Тем не менее, недавно коллайдеру были вновь приписаны некие сверхъестественные способности — его объявили ни много ни мало машиной времени. Причем сделали это не падкие на сенсации журналисты, а физики-теоретики.

Ученые из Университета Вандербильта (США) Томас Уэйлер и Чуй Мэн Хо считают, что БАК может стать самой первой в истории машиной времени. Свою гипотезу они основывают на предполагаемых свойствах того самого неуловимого бозона Хиггса, ради поимки которого и был построен коллайдер. Несмотря на то, что сам бозон до сих пор поймать так и не удалось, в описании характеристик данной виртуальной частицы ученые к нынешнему времени весьма преуспели. Однако без доказательств, какие могла бы предоставить поимка самого бозона, ценность данных исследований, сами понимаете, невелика.

Напомню, что бозон Хиггса — это элементарная частица, наличие которой предсказано в рамках так называемой "Стандартной модели", являющейся на сегодняшний день основой теории физиков. Функции этого бозона весьма почетны и фундаментальны — он наделяет массой все другие элементарные частицы, то есть является "создателем" любого вещества, имеющегося во Вселенной. Ученые считают, что этот "творец массы" может рождаться при столкновении протонов, несущихся с большой скоростью (или протонов с нейтрино).

Однако, собственная жизнь бозона Хиггса (как и любого творческого существа) весьма коротка — только появившись, он сразу же распадается на пары W-бозонов, если его масса составляет от 135 до 200 гигаэлектронвольт (так называемый "легкий Хиггс"). А если он потяжелее (200 гигаэлектронвольт или больше) — то на пары Z-бозонов. А вот последующие распады всех этих "потомков Хиггса" порождают все остальные элементарные частицы, обладающие массой.

Не удивительно, что физиков в первую очередь интересует сам процесс распада бозона Хиггса — только зафиксировав его, можно доказать или опровергнуть существование этой самой фундаментальной частицы, названной нобелевским лауреатом Леоном Ледерманом "частицей богом". Согласно одной теоретической разработке, описывающей данный процесс, бозон Хиггса вообще живет во времени, направленном в противоположную сторону. То есть, с нашей точки зрения сначала происходит распад, а потом появляется сам бозон.

С точки зрения обыденной логики это выглядит абсурдом, однако, как мы знаем, в мире элементарных частиц еще и не такое бывает (вспомните опыты по дифракции электронов, когда один и тот же электрон одновременно проходил через две щели, оставаясь при этом неделимым целым). Вообще, для квантовой физики время не является однонаправленным, оно может течь как в одном направлении, так и в другом. Так что ничего удивительного для физика в подобной трактовке поведения "частицы бога" нет.

Итак, профессор Уэйлер и его коллега предположили, что одновременно с рождением бозона Хиггса рождается его двойник — "синглет Хиггса". Однако он существует не в нашем мире, а в так называемом пятом измерении. Дело в том, что, согласно весьма популярной в настоящее время М-теории (также называемой "теорией суперструн"), существует не четыре (вместе со временем), а целых одиннадцать измерений. Соответственно, кроме нашей Вселенной существует еще множество параллельных. Механизмом, который может перебрасывать что-то из одной Вселенной в другую, согласно М-теории, является хорошо известная нам гравитация.

Именно эта сила в момент рождения "синглета Хиггса" заталкивает его в "пятое измерение", где ход времени противоположен тому, который наблюдаем мы. Поэтому Уэйлер и Хо считают, что если ученые, работающие на БАК, обнаружат рождение частиц еще до того, как произойдет столкновение протонных пучков, это значит, что им попался тот самый "синглет Хиггса". Впрочем, они предполагают, что для данного двойника законы нашего времени вообще не писаны — он может появляться не только в будущем, но и в прошлом. То есть вести себя как существо, путешествующее во времени.

Следует заметить, что сами авторы гипотезы называют ее весьма маловероятной. Тем не менее, профессор Уэйлер говорит о том, что "…наша теория не нарушает никаких законов физики и не выходит за рамки экспериментальных ограничений". То есть, по его словам, существование "синглета Хиггса", а следовательно, и возможности путешествий во времени вполне вероятны.

Правда, даже если все действительно обстоит так, как предполагают Уэйлер и Хо, тем не менее, машину времени на подобном эффекте все равно построить невозможно. Однаковполне вероятно, что после того, как неуловимая "частица бога" будет наконец-то обнаружена, то, научившись с ней обращаться, можно будет придумать способ пересылать информацию как в прошлое, так и в будущее. Ведь элементарные частицы могут выступать носителями информации (например, фотоны уже давно используются в этом качестве).

Однако, для того чтобы реализовать данную схему на практике, бозон Хиггса сначала все-таки нужно поймать. А до этого, к сожалению, пока еще очень далеко…

Источники:

1. ПРАВДА.Ру