Объяснивший почти все

В возрасте 88 лет скончался Стивен Вайнберг, который несколько десятилетий был профессором Техасского университета в Остине (США).

Он был одним из физиков, разработавших в 1960-х современную модель строения материи. Стивен Вайнберг является соавтором одного из ключевых элементов этой теории. В 1967 г. он опубликовал новаторскую статью под названием «Модель лептонов», в которой всего на двух страницах изложил свое понимание того, что две из четырех фундаментальных сил природы – электромагнетизм и слабое ядерное взаимодействие – связаны между собой. Из этой теории следовало, что электрические и магнитные явления (взаимосвязь между которыми установили еще в XIX в.), а также радиоактивность атомов были проявлениями одного и того же фундаментального взаимодействия, которое было названо электрослабым.

Его посредниками являются частицы, называемые бозонами, одна из которых известна давно. Это фотон (квант света), который имеет нулевую массу и поэтому может передавать воздействие на большие расстояния. Вот почему электрические и магнитные явления так распространены и их легко отследить в повседневной жизни. Но «лептонная модель» также предсказывала, что помимо фотонов есть W- и Z-бозоны, которые имеют ненулевую массу, что делает диапазон их действия намного короче. Эти бозоны никогда ранее не наблюдались. «Лептонная модель» Вайнберга предсказала, какими свойствами они обладают и как их можно обнаружить. Косвенные доказательства существования W- и Z-бозонов были получены еще в 1973 г. на установке ЦЕРН (CERN, Европейская организация по ядерным исследованиям), расположенной недалеко от Женевы. Непосредственно эти частицы были обнаружены только в 1983 г. – тоже в ЦЕРНе. Это было лишь констатацией факта.

Стивен Вайнберг получил Нобелевскую премию за свою «лептонную модель» в 1979 г. (вместе с Шелдоном Глэшоу и Абдусом Саламом, которые независимо друг от друга являются соавторами теории). Окончательным подтверждением этой теории, как и всей Стандартной модели (теоретической конструкции в физике элементарных частиц, описывающей электромагнитное, слабое и сильное взаимодействие всех элементарных частиц), явилось открытие в 2012 г. бозона Хиггса.

Стандартная модель была проверена в ходе бесчисленных экспериментов, и никаких противоречий в ней пока не обнаружено. Правда, физики очень стараются найти в ней некую несогласованность, поскольку нынешняя теория не полностью объясняет все наблюдения, в том числе и то, что во Вселенной материя преобладает над антиматерией. Стандартная модель также не учитывает гравитационное взаимодействие.

Стивен Вайнберг участвовал в попытках создать лучшую и более общую теорию, так называемую теорию всего, которая объединила бы все известные нам силы природы. Он был сторонником теории суперсимметрии или суперструн, но пока ни то, ни другое экспериментально не подтверждено.

Вайнберг ратовал за строительствo большого ускорителя заряженных частиц в США, который должен был быть построен в Техасе в 1990-х, задолго до создания большого адронного коллайдера в ЦЕРНe. Но тут ученый потерпел неудачу – американцы вышли из проекта, ускоритель так и не был достроен.

Вайнберг родился в Нью-Йорке в семье еврейских иммигрантов. Его родители не имели высшего образования. Стивен Вайнберг был первым в семье, кто начал академическую карьеру. Он увлекся точными науками, когда получил набор «Маленький химик».

Вайнберг закончил Корнеллский университет, год стажировался в Европе – в Институте Нильса Бора (Копенгаген), докторскую степень получил в Принстонском университете. Некоторое время проработал в Колумбийском университете и в Калифорнийском университете в Беркли, а затем трудился в Гарварде и Массачусетском технологическом институте, где разработал теорию, которая была удостоена Нобелевской премии. В 1982 г. он снова сменил вуз, перейдя в Техасский технологический университет в Остине, где оставался до конца своей жизни и где создал один из самых мощных центров теоретической физики в мире.

Вайнберг был одним из самых активных популяризаторов науки, заявляя, что она является частью нашей культуры, а ответственность ученого – объяснить, чем занимается наука, и передать знание широкой аудитории. Нобелевский лауреат написал множество научно-популярных книг, в том числе «Первые три минуты» (1977), в которой описал эволюцию Вселенной, начиная с сотой доли секунды и заканчивая тремя минутами после Большого взрыва. За этот короткий период времени образовались все элементарные частицы, из которых состоят нынешние галактики, звезды, планеты и мы, люди. Вайнберг начал описывать историю космоса через сотую долю секунды после Большого взрыва, потому что во время написания книги еще не знали, как вела себя материя раньше, когда ее температура и плотность были еще более экстремальными. Ученый считал, что каждый может получить доступ к новейшим, даже сложным знаниям. В одном из интервью он сказал: «Вы должны помнить, что пишете для людей, которые не имеют математического образования, но они такие же умные, как вы».

Стивен Вайнберг был известен своей поддержкой Израиля. Это государство он охарактеризовал как «наиболее явный клин в войне между либеральными демократиями и мусульманскими теократиями». В 1997 г. он написал эссе под названием «Сионизм и его противники», с тем чтобы изложить свои взгляды на проблему. В 2000-х Вайнберг отменил поездки в университеты Великобритании из-за бойкота этой страной Израиля. В то время он объяснил свою позицию так: «Учитывая историю нападений на Израиль, а также деспотизм и агрессивность других стран на Ближнем Востоке и в других регионах, бойкотирование Израиля указывало на моральную слепоту, которой трудно найти какое-либо объяснение, кромe кaк антисемитизм».

 

Сергей ГАВРИЛОВ