На фото зліва направо: Дмитро Дьяконов, Віктор Петров і Максим Поляков
Відкривачів пентакварков було троє: Митя Дьяконов, його друг Вітя Петров, його учень Макс Поляков. Звичайно, вони вже тоді були Дмитро Ігорович і Віктор Юрійович. По батькові Макса я не знаю досі. З Вітею ми так і залишилися на ви. Це були розумні, веселі, красиві і захоплені люди. Тобто Вітя і Макс напевно такими і залишилися. Ми давно не бачилися: один у відрядженні в США, інший працює в Німеччині. Митя помер два з половиною роки тому.
Коли з'явилася новина про те, що на Великому адронному колайдері в ЦЕРНі (CERN - Європейська рада ядерних досліджень, Женева) експериментально підтверджено існування пентакварка, я подумала: як би Митя зараз радів. Колись вони шість років не могли домогтися проведення експерименту, щоб підтвердити свою теорію. І я подзвонила Віті Петрову в Штати.
- Вітя, я не буду ще раз питати у вас, що таке пентакварк ...
- Чому, Ір? Це ж дуже просто! Це частинка, що складається з п'яти кварків. Вірніше, з чотирьох кварків і одного антікварка.
- Кварки - "цеглинки світобудови". Написано в енциклопедії "Елементи".
- Так, все на світі ... Ну, майже все. Майже все на світі складається з кварків. Наприклад, ядро атома складається з протонів і нейтронів. Протон складається з трьох кварків. Нейтрон теж з трьох кварків, тільки інших.
- Мезони складаються з двох кварків.
- Абсолютно вірно! З кварка і антікварка.
- Ще дуже важливо, як вони групуються.
- Ну зрозуміло. Всі частинки - або баріони, або мезони. Тобто не всі, звичайно ...
- Так, але сильно взаємодіючі частинки. З яких складаються ядра, які беруть участь в сильних ядерних взаємодіях. Про мезони ми сказали. Бувають баріони: нейтрон, протон, сигма-гіперон, омега-гіперон ... Їх багато.
- На щастя, їх відомо вже кілька сотень.
- Ось ви сказали про ці угруповання з двох кварків ...
- Про частинки.
- Про частинки з двох кварків, з трьох. Чому ви з Дмитром і Максом вирішили, що їх може бути п'ять?
- Це не ми вирішили. З тих пір як були винайдені кварки, ще в 1960-х роках, було відомо, що немає ніяких причин, щоб частинки складалися тільки з двох кварків або з трьох. Могли бути і з чотирьох - тетракварк, це мезон. А могли бути, що ще цікавіше, з п'яти. Це баріон, такий же, як нейтрон і протон. Це взагалі нічим не заборонено. Але факт життя полягав у тому, що їх ніхто і ніколи не знаходив. Ну не реєструвалися вони. Тому люди якось звикли, що, крім двох і трьох, не буває.
- Це як в "Безіменній зірці"? Ви щось відкриваєте, а потім треба ще довести, що воно існує?
- Це досить просто. Припустимо, ми тепер знаємо, що на LHC (Large Hadron Collider, Великий адронний коллайдер. - "Фонтанка") відкрито пентакварк. А як? Вони подивилися, що відбувається якась реакція, в результаті вилітають давно відомі частинки. Саме у них вилітали протон, джи-пси-мезон, ще дещо. Далі вони взяли і подивилися: як поводиться ймовірність народження цих частинок в залежності від їх відносних енергій? І виявили, що при деяких енергіях ця ймовірність народження має грандіозний пік. Вона дуже сильно збільшується. Що це означає? Що в цьому місці була частка з такими-то енергією і масою. І вона просто розпалася на дві відомі частинки. Якщо цей пік дуже потужний і вузький, значить, частка жила дуже довго, перш ніж розпалася. Якщо ширше і нижче - жила менше. Далі ви просто дивіться і відновлюєте ймовірності народження в залежності від енергії. Перевіряєте, є піки чи ні. Якщо піки є - значить, частка отримана. Все просто.
- Ми з Дмитром завжди працювали разом. Потім з'явився Максим. Спочатку він був студентом і аспірантом, тепер-то він більш ніж доросла людина, професор університету в Бохумі. А тоді він був людина молода, ми сказали йому: давай ти порахуєш ось цей шматок завдання. Він послухався. І потім він вніс дуже великий внесок. Основне і несподіване властивість цих частинок - то, що вони довго живуть. І ось першим отримав цей результат саме Максим. А ми з Дмитром йому не повірили! А у нього самого тоді ніякого розуміння не було, чому вони так довго живуть. Потім ми всі довго працювали над тим, щоб це зрозуміти.
- Чому зараз, розповідаючи про експеримент на LHC, ви говорите в третій особі? Чому не кажете "ми"?
- А при чому тут "ми"?
- Питання про те, чи існують на світі пентакваркі, і до нас не стояло і після нас не варто. Те, що вони могли б бути, розуміли всі з 1964 року. Питання в іншому. Ми передбачали пентакваркі з певними властивостями. З певними масою і шириною. З досить великим на тлі звичайних сильних часток часом життя.
- І тепер на Великому адронному колайдері ...
- Ір ... Я боюся, що відбувається деяке ... Непорозуміння. Справа в тому, що на LFC, звичайно, відкрили частку. Але вони відкрили не нашу частку.
- Ми до цього відкриття не маємо відношення.
- Що тоді зробили ваші колеги в ЦЕРНі?
- Ці люди займалися зовсім іншим завданням. Замість того, щоб отримати пентакварк з п'яти легких кварків, вони взяли два важких і три легких. Таку ситуацію ми просто не розглядали. Ось зовсім. І ніхто не розглядав. Тепер в ЦЕРНі стверджують, що виявили його. Хоча ... Боюся, що це несправжній пентакварк.
- У сенсі - не зовсім справжній. Цікаво, коли всі п'ять легких кварків у вас об'єднуються в одну частинку. А тут дуже може бути те, що називається адронів молекулою. Тобто насправді є нормальна частка з трьох кварків - з одного боку, а з іншого - нормальна частка з кварка і антікварка. І ось вони між собою досить слабо зліплені. Як молекула. Але тоді це, в общем-то, що не пентакварк. Пентакварк - це все п'ять часток, зліплені разом ... Ну дивіться: зв'язалися у вас нейтрон і протон. Це називається дейтрон. Ви ж не станете називати його "шестікварком"?
- Хоча кількість кварків - шість. Все-таки пентакварк - це якесь єдине освіту, вони там все на рівному становищі. А тут вони, може бути, розділилися на дві групи.
- Ви ж років шість домагалися, щоб вашу теорію перевірили експериментатори.
- Так, ми домагалися цього довго. Всякий експеримент - дуже великі витрати грошей, сил. Якщо в результаті нічого не відкриється, то шкода. Люди хочуть бути впевнені: якщо вони ткнуть пальцем в якесь місце, там дійсно щось відкриється.
- Хіба в фізиці завжди затівають експеримент, точно знаючи результат?
- Як вам сказати ... З одного боку, експериментатори прагнуть, звичайно, до того, щоб відкрити щось нове, чого теоретики не знають. З іншого боку, мова йде про гігантський фінансуванні і гігантських зусиль, і, звичайно, вони вважають за краще знати, що теоретики знають, що там щось є. Прискорювач LHC побудували тільки тому, що було майже напевно відомо, що на ньому буде відкритий бозон Хіггса. А якби не було такого майже 100-відсоткового очікування, то грошей б на нього не дали.
- У сенсі, "намазати на бутерброд" бозон Хіггса має приблизно таке ж значення, як ваш пентакварк. Чому для одного можна побудувати прискорювач за 6 мільярдів доларів, а для іншого не провести експеримент на існуючих?
- Тому що рівень достовірності різний. Ми всі майже напевно знали, що Хіггс буде.
- І про пентакварк знали.
- Ну ... З якоюсь імовірністю. І потім, ми-то знали, але треба було переконати всіх інших.
- ІТЕФ теж довго вмовляли?
- От саме з ІТЕФ все сталося диво: їх ми взагалі не вмовляли. Вони просто послухали один наш доповідь, почитали роботи і вирішили, що треба провести експеримент. Хоча насправді їм експеримент робити не треба було. Їм треба було просто вивчити, проаналізувати їх власні старі дані.
- Це вони заново переглядали півтора мільйона старих фотографій?
- Так Так! Це була гігантська робота!
- І що було на цих фотографіях?
- Це були слайди, на них видно, як летить частка - і далі вона розсипається на таку зірочку з різних треків. Слайди проектувалися на великий стіл з координатами. Визначалися координати всіх частинок, всі кути, відхилення траєкторій. Потім обчислювалося, чому були рівні швидкості частинок. І відновлювалося, що з ними по дорозі відбувалося.
- Їх що, прямо видно?
- Так, уявіть собі! У цьому випадку саме так і було: прямо видно. Звичайно, ця технологія вважається старою. Але саме їх експеримент найбільш точний. В інших експериментах - лічильники, камери, і на виході ви отримуєте потік цифр, які обробляє ваш комп'ютер. Ніяких фотографій вже немає.
- Після таких результатів до вашої ідеї знову почали ставитися скептично. Чому?
- А тому, що були і негативні результати.
- Так знімки же! Хіба недостатньо, щоб уже визнати ...
- На жаль, недостатньо. Є різні чинники, які можуть на це вплинути. Потрібні додаткові перевірки, ще багато експерименти. Позитивних експериментів було штук двадцять п'ять, а то й тридцять. Потім були негативні ...
- Експеримент на LHC має якесь значення для вашого пентакварка?
- Головне значення в тому, що зламаний якийсь психологічний бар'єр. Основний аргумент проти нас був в тому, що пентакварков ніхто ніколи не бачив. Мовляв, ми не знаємо, чому, але ніби як їх не може бути. Це був, скоріше, психологічний момент. А тепер є цей експеримент. Дані, отримані на LHC, дуже переконливі. Там 9 стандартних відхилень, а по-іншому вважати - так, мабуть, і дванадцять. Там же не одна частинка відкрита, а відразу дві. Загалом, це навряд чи впаде. Хоча ... Ми теж були впевнені, що наші дані навряд чи впадуть ... Але я вірю, що вони зараз все відкрили. Це означає, що психологічний бар'єр зламаний.
- Фраза "цього не може бути": мені завжди здавалося, що такі слова - не з лексикону фізиків-теоретиків.
- Як вам сказати ... З одного боку - так. Але люди-то завжди залишаються людьми. Ось ви приносите якусь теорію. Вона нова, незвична, не така, які були до сих пір. Люди вам не вірять. А допомагає не вірити той факт, що пентакварков дійсно ніхто не бачив.
- Тепер ви не захочете повернутися до цієї історії з пентакварков? Може бути, ще раз довести ...
- Тільки вже без Миті.
- Це як половини мене немає. Імен не половини команди, а половини мене. Але що тут поробиш ...
- Коли Митя розповідав про ці ваші кварки, мені здавалося, що він до них ставиться як до тварин.
- А що ж ви хочете? Коли ви з чимось возитеся кілька років, в цьому з'являється щось особисте.
- Ви не так ніжно про них говорите.
- Ну, мабуть ... Мабуть, Митя все це більш особисто брав.
- Він їх називав, наприклад, елегантними.
- Це до певної міри правда. У мене просто не настільки емоційний до них ставлення, як було у Миті. Але це, напевно, вже різниця характерів.
- Мені теж ви з Дмитром здавалися досить різними. Це у вашій роботі грало якусь роль?
- Ах ось ви про що хочете знати ... Відігравало. Велику. Митя зазвичай виступав зі всякими божевільними думками, а я - в ролі охолоджуючого критикана.
- У мене ще припасений ваш "улюблений" питання: про практичне значення ...
- Так. Я пам'ятаю, що ви цього терпіти не можете.
- Я вірю в те, що людина живе не тільки для того, щоб їсти. Більшості людей жити просто цікаво. Ми з'ясовуємо, як влаштований світ. Мені здається, що це одна з потреб будь-якої людини. Нарівні з більш матеріальними.
- Але я-то мала на увазі все-таки не дуже матеріальне. Кажуть, що фізики елементарних частинок прийшов кінець, все давно відкрито. А раз такі відкриття тривають ...
- Ось те, що "фізики елементарних частинок прийшов кінець", - це просто дурниця. Навпаки, ми в черговий раз прийшли до розуміння того, що ми далеко не все знаємо. Це, звичайно, стосується не пентакварков. Ось ми довго вважали, що про взаємодію елементарних частинок розуміємо майже все. Останньою часткою, якої не вистачало для чудового будівлі під назвою "стандартна модель" ...
-. був бозон Хіггса!
- Був бозон Хіггса. І ось він відкритий. Найголовніше відкриття на LHC, з моєї точки зору, - це не бозон Хіггса, а те, що не відкрито нічого іншого. Це дивовижно. Цього ніхто не чекав. Тепер все. Стандартна модель завершена. Вона виявилася правильною, в чому ми, в общем-то, не сумнівалися. І стало зрозуміло, що ми не знаємо, що далі. Майже все, що ми придумали за межами "стандартної моделі", провалилося. "Стандартна модель" не пояснює всього на світі. Вона не пояснює, як влаштована гравітація, що відбувається при більш високих енергіях. Вона не пояснює темну матерію і темну енергію. Вона не пояснює, чому у нейтрино є маса. І взагалі купу речей. Усе. Що далі - ми просто не знаємо. І це прекрасно.
Розмовляла Ірина Тумакова, "Фонтанка.ру"