"Мир и не должен быть устроен так, чтобы нам было легко..."

В последние тридцать лет даже самые крупные и замечательные открытия в области физики были ожидаемы: их предвидели теоретики. И теперь наступил интересный и трудный момент в истории науки: предсказанные открытия закончились.

О том, в каком состоянии находится теоретическая и экспериментальная физика в России, и о том, какие перспективы у этой науки вообще, мы беседуем с одним из самых молодых академиков РАН, главным научным сотрудником Института ядерных исследований Валерием Рубаковым.

"Русский журнал": Валерий Анатольевич, последнее решение Нобелевского комитета о премии за открытие в области физики вызвало некоторое недоумение. Столько всего происходит в астрофизике, космологии, ядерной физике, а высшую оценку получил прикладной результат. Как вы думаете, это симптоматично?

Валерий Рубаков: Нет, не думаю, чтобы здесь была какая-то особенная подоплека. Вообще, обсуждать решения Нобелевского комитета - безнадежное дело. Конечно, Нобелевские премии даются за крупные результаты, но очень часто бывает невозможно понять, почему оказалась выделенной именно данная работа.

РЖ: Кого из наших ученых вы считаете достойными этой награды?

В.Р.: Многих. Например, Владимира Николаевича Гаврина - руководителя галлий-германиевого эксперимента по изучению солнечных нейтрино в Баксанской нейтринной обсерватории. Если бы этот эксперимент проводили в Америке, его группа точно номинировалась бы на Нобелевскую премию. Этот результат прогремел на весь мир. В России он был удостоен Государственной премии, но Гаврин, кстати, до сих пор не академик.

Конечно, это эксперименты по получению новых химических элементов, которые проводит в Дубне академик Юрий Оганесян. Или в свое время дали Нобелевскую премию Дэвиду Гроссу, Фрэнку Вильчеку и Дэвиду Политцеру за квантовую хромодинамику, хотя на самом деле основное открытие до них сделали одновременно две группы: российская - Николая Боголюбова, Бориса Струминского и Альберта Тахвелидзе и американская - Моро Хана и Йоичиро Намбу. Другой пример - работы Людвига Фаддеева, Виктора Попова и Андрея Славнова, посвященные квантованию калибровочных полей. Они положили начало квантовой теории, которая описывает все взаимодействия, кроме гравитационных. Боголюбов, Струминский, Хан и Попов уже умерли, но остальные-то живы и здоровы. Я назвал только первое, что пришло в голову, хотя таких результатов гораздо больше. Просто не все ученые готовы тратить время на то, чтобы заявлять о себе в "правильном" месте перед "правильной" аудиторией.

РЖ: Во что сейчас рациональнее вкладывать деньги: в международные, престижные проекты или в собственные эксперименты на российских установках?

В.Р.: Обязательно и то и другое. Да, есть задачи, которые требуют огромных международных ресурсов, в том числе и людских. Например, в запуске Большого адронного ускорителя в ЦЕРНе (Швейцария) задействовано полторы тысячи ученых, не считая инженерно-технических сотрудников. Такие эксперименты - это огромная школа и в плане технологий, и в плане организации научного процесса. Но, не имея собственных экспериментов и установок, в больших международных коллаборациях долго не продержишься. И это понимают во всем мире. Есть задачи, не требующие миллиардных вложений, и отдельные страны за них берутся, чтобы поддерживать в тонусе науку.

РЖ: В России есть подобные примеры?

В.Р.: Запустили пучок с качественно новыми свойствами на ускорителе в Протвино. Это дело локальное, но важное. В Новосибирске многое делается по электрон-позитронным машинам. В нашей области, чтобы создать современную установку, требуется как минимум несколько десятков миллионов долларов. Последние лет пятнадцать таких вложений не было. Конечно, это породило отставание. Последний такой эксперимент начался в конце 80-х на Баксане (Северный Кавказ). На Байкале тоже идут эксперименты по поиску космических нейтрино, но через пять лет установка там не будет конкурентоспособной.

РЖ: Вы уже упоминали строящийся в Швейцарии Большой адронный ускоритель. С ним связаны огромные надежды. Что изменится с его появлением?

В.Р.: Дело в том, что сейчас наступил интересный и трудный момент в истории физики: кончились предсказанные открытия. В последние тридцать лет даже самые крупные и замечательные из них были ожидаемы. Их теоретики предвидели. Было известно, например, что должна была существовать такая-то частица. Экспериментаторы потрудились - нашли. Например, не знали, что топ-кварк такой тяжелый, но знали, что он есть. Его и нашли в середине 90-х в США. Остался только не обнаруженный бозон Хиггса, но, скорее всего, и его на Большом адронном ускорителе (LHC) найдут.

РЖ: И что же будет дальше?

В.Р.: Сколько ученых, столько и мнений. И одна из основных версий - суперсимметрия, красивая теория, в которой пока достаточно противоречий. Но в целом очень многое зависит как раз от результатов экспериментов на новом ускорителе в ЦЕРНе. Мы надеемся, что с его помощью удастся выйти на новый круг физических явлений. Если этого не произойдет, наступит настоящий кризис. Физикам трудно будет убедить общество в том, что нам нужно больше денег на продвижение, когда ничего принципиально нового мы миру предъявить не сможем.

РЖ: В каждой области есть задачи, порождающие ворох сумасшедших идей. Какие задачи есть в физике, которые стали, как выразился Достоевский, идеей, выброшенной на улицу? Подобно истории о распаде протона, породившей прогнозы о гибели Вселенной...

В.Р.: Ну, что касается протона, то время жизни этой частицы "десять в 33-й степени лет" - даже слова подходящего у нас нет, чтобы обозначить, как это долго. Вселенная живет всего 14 миллиардов лет. Так что до сих пор ищут сигналы, идущие от распада протона, - собирают много протонов и ждут, пока хоть один распадется.

РЖ: Дождались?

В.Р.: Нет. С теоретической точки зрения, это даже странно, что он такой живучий... Но в природе не все устроено так, как нам бы хотелось. А что касается любимых объектов околофизической публики, то это, во-первых, теория относительности. Обычно ее хотят опровергнуть или найти в ней парадоксы. И второе - структура элементарных частиц. Наш народ пытается придумать доморощенные модели элементарных частиц - колесики, волчочки, микровихри и т.д. Как-то ко мне даже генерал пришел со своей теорией элементарных частиц. Я долго пытался втолковать, что напрасно он в это дело ввязался...

РЖ: А добытчики энергии из вакуума приходили?

В.Р.: О, это тоже очень популярная тема - "качать" энергию из вакуума. Человек так устроен - как только услышит выражение "энергия вакуума", у него сразу появляется желание эту энергию забрать. И приходится объяснять: на то он и вакуум, что это состояние, в котором меньше энергии не бывает. Чтобы из него эту энергию взять, нужно, чтобы осталось еще меньше, правильно? А меньше не бывает.

РЖ: У вас бывает ощущение, что вы упираетесь во что-то непостижимое?

В.Р.: Такой взгляд мне чужд. Картина мира, в том числе гипотеза, предполагающая существование множества областей во Вселенной с разными параметрами, не требует никакого высшего разума. Пусть чего-то мы сейчас неспособны узнать, но мир и не должен быть устроен так, чтобы нам было легко.

РЖ: Как для физика-теоретика выглядит начало мира?

В.Р.: Это действительно очень тяжелый вопрос. Существует множество версий. Если инфляционная теория верна, то мы никогда этого не узнаем. Теория подразумевает, что Вселенная растянулась, но откуда она растянулась, мы понять не можем.

РЖ: Не могли бы вы прокомментировать заявление канадских астрономов Джона Моффэта и Джоэла Бронштейна о том, что объяснить структуру галактик можно и не пользуясь понятием "темной материи", достаточно внести поправки в теорию тяготения?

В.Р.: Практически уверен, что они не правы. На то есть две причины. Во-первых, для объяснения многочисленных данных астрономических наблюдений "поправлять" теорию тяготения надо очень вычурно, в то время как представление о темной материи без каких-либо чрезвычайных усилий согласуется с наблюдениями. Более того, совершенно неочевидно, что предлагаемая этими авторами теория объясняет все данные, в том числе данные наблюдательной космологии. Во-вторых, поправить теорию тяготения так, чтобы в новой теории не возникли внутренние противоречия, чрезвычайно трудно. Насколько я понимаю, авторам этого сделать не удалось.

РЖ: А как вы себе отвечаете на вопрос, почему в огромном пространстве Вселенной жизнь в том виде, в котором она есть, существует только на маленькой Земле?

В.Р.: У нас с Михаилом Шапошниковым статья была на эту тему. С точки зрения теоретической физики, во Вселенной мы должны быть одни. Дело в том, что ученые много раз задумывались, почему у темной энергии такая маленькая плотность. Одно из объяснений заключается в том, что такая маленькая плотность нужна для того, чтобы мы биологически могли существовать. Если бы она была в сто раз больше, Вселенная расширялась бы так быстро, что галактики не успели бы сформироваться. И значит - нас не было бы. А если бы энергия была отрицательная, то Вселенная стала бы быстро сжиматься, и нас бы опять не было...

РЖ: То есть существование жизни зависит от плотности темной энергии?

В.Р.: В частности, и от этого. Но есть и много других случайностей, позволяющих нам существовать. Например, то, что нейтрон тяжелее протона. Если бы нейтрон был легче, то атомов водорода не было бы. А без водорода какая же возможна жизнь? Но если бы нейтрон был значительно тяжелее протона, то не сформировались бы ядра, и опять-таки атомов в существующем виде не было бы. Так что во Вселенной все очень четко сбалансировано.

РЖ: Но ведь из того, что вы сказали, один шаг до...

В.Р.: Нет-нет, погодите! Этот шаг делать нет необходимости. Есть другое, более простое соображение: на самом деле все эти параметры, которые характеризуют наш мир, в разных местах Вселенной могут быть разными. А мы могли появиться только там, где для нас есть подходящие условия, там, где параметры Вселенной для нас правильны и пригодны. Возможно, существуют пространства, где у темной энергии плотность на двадцать пять порядков больше, чем у нас. В тех местах Вселенная очень быстро растягивается, и потому жизни там нет и быть не может.

Беседовала Ольга Орлова