Pēc laika par Higsa bozonu iekasēs nodokļus

Latvijas Universitātes rektoru, fizikas profesoru Mārci Auziņu intervē Anita Brauna

4.jūlijā Eiropas Kodolpētniecības centra (CERN) zinātnieki paziņoja, ka ir atklājuši Higsa bozonu, kuru mēdza dēvēt arī par Dieva elementārdaļiņu. Atklājumam ir mītisks spēks, jo līdz ar to var uzskatīt, ka zinātnieki ir noskaidrojuši visas daļiņas, no kurām sastāv Visums. Higsa bozons turklāt ir nevis vienkārši pēdējā trūkstošā elementārdaļiņa, bet īpaša daļiņa, kas izskaidro, kāpēc pēdējām ir masa.

Paziņojums par Higsa bozona atklāšanu CERN tika uzņemts ar ovācijām. Kā jūs uz to reaģējāt?

Profesionāliem fiziķiem šī ziņa nebija pārsteigums. Es teiktu, ka mēs jau pirms gada bijām par 95% pārliecināti, ka tā būs. Bet tā kā Eiropas kodolpētniecības centrā nesen jau bija viens liels fušieris (viņi paziņoja it kā par atklājumu, ka neitrīno pārsniedz gaismas ātrumu, kas fizikā ir absolūts bestsellers vai neiespējams notikums, un pēc tam bija spiesti atsaukt, ka tā ir kļūda eksperimentā), tad šoreiz viņi paziņojumu gatavoja ilgi. Protams, pats fakts, ka tagad mēs apgalvojam – bozons ir atklāts, ir nozīmīgs, bet tas nebija kā zibens no skaidrām debesīm. Patiesībā bija liela nojausma, ka tas būs.

Ap Ziemassvētkiem jau bija paziņojums, ka, iespējams, izdevies atklāt Higsa bozonu – toreiz teica, ka izdevies to reģistrēt, fiksējot tā svaru. Kas tagad noticis – kāds ir tas solis, kas sperts uz priekšu?

Fizikā ir visāda terminoloģija – viena standartnovirze, divas standartnovirzes, drošība utt. Ziemā tika paziņots ar kādu 95% varbūtību, ka tas ir Higsa bozons. Piecos gadījumos no 100 varbūt vēl nebija drošības, ka tā ir taisnība.

Tagad mēs sakām, ka vienā gadījumā no miljona varbūt vēl kļūdāmies. Tā ir tik maza iespējamība, ka mēs to vairs neuztveram nopietni. Lai gan man bija saruna ar vienu žurnālisti, kura atcerējās kādu filmu – meitenei ne sevišķi patīkams puisis mēģina sarunāt randiņu [un jautā], vai man ir kādas cerības vai nē. Meitene atbild – viena no miljona. Puisis saka – bingo, tad man ir cerības! Tas ir humors, bet patiesībā drošība ir. Mēs zinām, ka tā daļiņa ir reģistrēta, toreiz tā kā drusku šaubījāmies.

Kāds no CERN zinātniekiem arī tagad teica, ka viņš kā zinātnieks neatļaujas apgalvot, ka tas ir atrasts.

Tas bija Rolfs Hoijers, kuru es drusku pazīstu, esmu vairākas reizes ar viņu ticies. Viņš teica – kā normālam cilvēkam viņam, protams, ir skaidrs, ka bozons ir atklāts. Taču kā [CERN] direktoram ap pilnu atbildību apgalvot, ka šeit nekad nekas nevar mainīties, ir zināms diskomforts. Taču varbūtība kļūdīties ir viens pret miljonu. Tā ir tik maza iespējamība, ka mēs to vairs neuztveram nopietni.

Jebkuram normālam cilvēkam, fiziķim vairs nav šaubu, ka šī daļiņa ir atklāta. Tā izrādījās nedaudz vieglāka nekā bijām domājuši, līdz ar to ir varianti, varbūt tur ir kaut kādas iespējas, ka tā nav tā daļiņa, kas tika meklēta, bet tā varbūtība ir ļoti maza.

Kā jūs raksturotu atklājuma mērogu – ar ko jūs to salīdzinātu?

Eiforijas brīdī ir viegli pāršaut pār strīpu un teikt, ka tas ir kaut kas absolūti epohāls. Es domāju – pēdējās šaubas, ka standartmodelis ir laba teorija par to, kā Visums ir uzbūvēts, no kādiem elementiem, daļiņām tas sastāv, [ir zudušas]. Pēdējā trūkstošā daļiņa, kura bija paredzēta un kuru neviens vēl nebija redzējis, beidzot ir ieraudzīta.

Otrkārt, tā nav viena no [daudzām] elementārdaļiņām, kādas ir modelī. Tā ir īpaša elementārdaļiņa, kas izskaidro, kāpēc visām pārējām daļiņām ir masa, kāpēc tās kaut ko sver. Tas ir kas vairāk kā pēdējās daļiņas atklāšana.

No otras puses, ko es daudzkārt esmu teicis, man kā fiziķim būtu daudz interesantāk, ja bozonu neizdotos atklāt. Jo tad es teiktu – redziet, ir interesanti, mēs līdz galam kaut ko nesaprotam, un ir nopietni jādomā, kā šī pasaule ir uzbūvēta. Tagad mēs sakām – kā domājām, tā arī ir.

Protams, te var būt arī pragmatiski pārmetumi, jo, lai uzbūvētu Lielo hadronu paātrinātāju, tas maksāja, ja pareizi atceros, kādus septiņus miljardus eiro. Mēs ieguldījām septiņus miljardus eiro, pārliecinājāmies, ka esam domājuši pareizi, ka tas, kā domājām, ir taisnība. Nu un ko tālāk – kāpēc mēs tērējām septiņus miljardus, lai uzzinātu, ka tā, kā domājām, tā arī ir?

Kā jūs izskaidrotu saviem mazbērniem, kas tas ir, kas ir atklāts?

Ne tikai saviem mazbērniem. Mani kā fiziķi ik pa brīdim kāds paņem pie pogas un saka – nu tad izstāsti, kas patiesībā ir noticis.

Domāju, ka sāktu, kā profesori šad tad dara – no attāluma. Jautājums, kas varētu rasties – kāpēc mums ir svarīgi ieguldīt septiņus miljardus eiro [Lielajā hadronu paātrinātājā], lai uzzinātu, ka ir vēl viena elementārdaļiņa. Ko man kā normālam cilvēkam tas dod? Mana atbilde būtu no divām daļām.

Pirmkārt, mūsos, kā man šķiet, ir viens no pamatinstinktiem – saprast pasauli apkārt. Ja mēs saprotam pasauli, mēs tajā labāk orientējamies un varam sagatavoties negaidītām situācijām, briesmām utt. No seniem laikiem, kad veidojāmies kā suga, pastāv šis instinkts saprast pasauli sev apkārt, tādēļ mums tas ir svarīgi.

No otras puses – ir nedaudz trafarets un simbolisks apgalvojums, ka nav nekā praktiskāka par labu teoriju. Kur šis labu teoriju praktiskums izpaužas? Ir viens tāds stāsts, vēsturnieki gan apšauba tā precīzu autentiskumu, bet tas nemaina šā stāsta skaistumu.

Ir tāds izcils angļu zinātnieks Maikls Faradejs, kurš, var teikt, bija tas, kas izdomāja elektrību. Anglijā joprojām ir saglabājusies tradīcija par šādiem skaistiem atklājumiem populārzinātniski stāstīt plašai publikai smalkos pasākumos. Maikls Faradejs arī šādā pasākumā stāstīja par elektrību, rādīja eksperimentus, kas ar elektrību notiek (un šī daļa ir absolūti autentiska). Pasākumā klāt esot bijis Anglijas premjerministrs, un viņš esot teicis – Faradeja kungs, skaisti, ka jūs mums tādas interesantas lietas rādiet, tas viss izskatās interesanti, bet vai tam ir kāda praktiska jēga.

Tagad mums tas liekas naivs jautājums, kā var nebūt praktisks pielietojums elektrībai. Bet Faradejs premjerministram esot atbildējis šādi – ziniet, premjerministra kungs, man nav ne mazākās nojautas, kā varētu praktiski izmantot elektrību, bet es varu prognozēt, ka nepaies daudz gadu, kad jūs iemācīsieties par to iekasēt nodokļus. Ar to saprotot, ka būs kāds praktisks pielietojums. Es domāju, ka ar Higsa bozonu varētu būt līdzīgi. Mēs patlaban nevaram izstāstīt, kāpēc praktiski vajadzīgs Higsa bozons un kāds labums no tā ir normālam iedzīvotājam. Bet domāju, ka labums noteikti būs un pēc laika kāds droši vien pa Higsa bozonu iekasēs nodokļus.

Kā jūs tomēr aprakstītu, kas ir atklāts – kas ir Higsa bozons?

Atļaušos atkārtot, ko Hoijers preses konferencē teica, atbildot uz žurnālistu jautājumu, kas tas tāds ir. Viņš izstāstīja apmēram šādu stāstu.

Redziet, kad šeit nāca iekšā Pīters Higss, kurš 60.gados teorētiski paredzēja Higsa daļiņas, visi žurnālisti viņam aplipa apkārt ar jautājumiem, tāpēc Pīters pārvietojās ļoti lēni. Kas ir smags un masīvs, tas arī lēni un smagi pārvietojas. Tās daļiņas, ap kurām Higsa bozoni lielā vairumā aplīp apkārt, kļūst smagas un kustas lēni. Tās, kuras Higsa bozonam ir mazāk interesantas, kustas ātrāk. Savukārt daļiņas, kuras Higsa bozonam absolūti nav interesantas, klāt neķeras, un tās kustas ar gaismas ātrumu, kā piemēram, gaisma. Daļiņām ir masa un tās kaut ko sver, jo tās mijiedarbojas ar Higsa lauku, ko reprezentē vai kura izpausme ir Higsa bozoni. 

Kāpēc tik ļoti ilgs laiks – gandrīz 50 gadi – pagājuši, to meklējot? Pūles nebija pietiekami nopietnas, tas nelikās tik svarīgi, nepraktiski?

Bija jāatrod pietiekami daudz naudas, lai šādu paātrinātāju uzbūvētu. Mēs zinām, ka ASV bija projekts būvēt šādu paātrinātāju, viens miljards dolāru jau bija izlietots dažādos projektēšanas un būvēšanas pirmajos posmos utt. Tad projekts tika apstādināts, jo tika nolemts, kas tas ir pa dārgu. Līdz ar to bija jārodas brīdim, kad bijām gatavi ziedot savu naudu, lai šādu paātrinātāju uzbūvētu.

Lielais hadronu paātrinātājs ir uz Šveices un Francijas robežas. Interesanti, ka Hoijera kabinets ir Šveicē, kontrolpunkts paātrinātajam – Francijā. [Zemē iebūvētā tuneļa] loks ir 27 kilometri, tas ir tieši uz robežas, un arī parāda, ka tas ir liels starptautisks projekts, kurā piedalās ne tikai eiropieši.

Par Higsa bozonu paziņoja divas CERN strādājošas, bet neatkarīgas pētnieku grupas, kurā katrā strādā vairāki tūkstoši pētnieku. Tas ir milzīgs projekts ar milzīgām izmaksām, un tas ir [iemesls], kāpēc to neizdarīja pirms 10 vai 20 gadiem. Tagad, kad paātrinātājs strādā, patiesībā fiziķu sajūta ir, ka tas ir noticis negaidīti ātri. Mums ir laimējies, ka relatīvi ātri Higsa bozonu esam notvēruši.

Kāpēc Higsa bozonam pielipusi poēzija, ka tā ir Dieva elementārdaļiņa?

Neatceros, kurš, bet viens no Nobela prēmijas laureātiem kādā intervijā šādu terminu lietoja. Lielā mērā tas saistīts ar to, ka no tā visām daļiņām rodas masa. Es nedomāju, ka tas bija reliģisks salīdzinājums, vienkārši tas ir salīdzinājums, kas nostrādā publiskā telpā, rosina iztēli.

Kad žurnālā “Ir” bija raksts par Higsa bozonu, aktieris Vilis Daudziņš norādīja, ka viņam būtu interesanti uzzināt, vai šī daļiņa eksistēja pirms Lielā sprādziena.

Jautājums, kas eksistēja pirms Lielā sprādziena, ir ļoti filozofisks. Es varētu vienkārši iziet no situācijas un pateikt, ka pirms Lielā sprādziena neeksistēja nekas – ne telpa, ne laiks, ne viela.

Ir teorētiķi, kuri saka, ka patiesībā Lielais sprādziens nav punkts, no kura viss sākās, bet ir cikls. Bija lielais sprādziens, tagad mēs plešamies, kaut kādā brīdī sāksim rauties kopā, tad atkal viss sanāks atpakaļ punktā, un atkal viss no sākuma uzsprāgs.

Bet šeit ir tik daudz neskaidrību. Cik tālu Visums pletīsies, kā būs – mēs tik maz par to varam pateikt. Ja mēs aptuveni zinām, cik ir Visuma kopējā masa, no dažādām lietām varam [to] novērot un novērtēt, un tad mēģinām saprast, cik zinām no tās visas masas, izrādās, ka zinām kādus 4-5%. Par 95% mēs sakām, ka tur ir tumšā enerģija, tumšā masa, par ko mēs nezinām, kas tas ir.

Kas tālāk būs lielais pētniecības ceļš – tumšā matērija un tumšā enerģija?

Tumšā enerģija ir absolūti neskaidra lieta. Par tumšo matēriju vēl var spekulēt, kas tās par vielām, bet tumšā enerģija mūsu priekšstatus par Visumu ir apgriezusi ar kājām gaisā. Mums likās, ka visām daļiņām gravitācijas spēka ietekmē pamazām ir jāpievelkas un līdz ar to tam kaut kā jāvelkas kopā. Tagad mēs sakām, ka taisni otrādi – viss grūžas viens no otra prom. Kas tie par iemesliem, spēkiem, kāpēc tas tā notiek, patlaban nav nekādas nojausmas. Līdz ar to fizikai ļoti ilgam laikam pietiks, ko pētīt.

Te, protams, ir vēl viena interesanta tēma. Viena no sajūtām tagad varētu būt – redz, Higsa daļiņu atradām, fizika tagad ir smuka, nobeigta, tālāk nav ko darīt, ejam mājās un sakām, ka fizika ir beigusies.

Ir fiziķi, pat ļoti kompetenti, kā Stīvens Veinbergs, kas ir Nobela prēmijas laureāts, kurš saka – viņš ir pārliecināts, ka var būt pēdējā fizikas teorija. Tādā nozīmē, ka [viss ir skaidrs, kā par] kaut kādu pulksteņa mehānismu – mēs zinām, kā tas strādā, varam izjaukt un salikt atpakaļ, bet tur vairāk nav par ko uzdot jautājumus. Šāda fizikas teorija principā ir iespējama.

Lielākā daļa fiziķu, filozofu un zinātnes vēsturnieku uzskata, ka šie ir absolūti naivi priekšstati. Kā senajiem grieķiem, [kuri teica] – redziet, mēs izdomājām, ka ir uguns, ūdens un gaiss, no šīm trīs lietām viss sastāv. Mēs varam kādas detaļas precizēt, bet mums ir skaidrs, kā viss notiek. Katrai paaudzei ir bijusi sajūta, ka mūsu teorijas ir gana tuvas nobeigtībai, bet tās ir tikpat naivas kā senajiem grieķiem. Protams, nav tā, ka esam tie laimīgie visā cilvēces pastāvēšanas vēsturē, kam izdevies nonākt pie galējā jautājuma un galējās atbildes. Stāsti par tumšo matēriju, tumšo enerģiju to pierāda un apstiprina. Cerēt, ka fizika ar šo beidzas, nav nekāda pamata.

Cik tālu no Higsa bozona pētījumiem ir Latvijas fiziķi?

Neviens ar to pētniecību nenodarbojas. Vai tas nozīmē, ka Latvijā ir slikti ar fiziku, vai ka esam tālu no galvenajām tendencēm fizikā? Tas to nenozīmē. Latvija ir maza valsts, un domāt, ka mēs nosegsim visus virzienus fizikā, ķīmijā, bioloģijā, lingvistikā, filozofijā – tā nekad nebūs, jo mūsu ir vienkārši par maz. Mums ir izcili zinātnieki daudzās nozarēs, tai skaitā, fizikā, kuri pasaules līmenī nodarbojas ar saviem pētniecības virzieniem – fundamentāliem, lietišķiem, kā nu kurā gadījumā. Vienkārši tā ir gadījies, ka šajā virzienā, par kuru ir lielais satraukums un lielais notikums, neviens fiziķis Latvijā nestrādā.

Bet ir viena tēma, ko gribētu pateikt. Esot CERN un pusdienlaikā aizejot uz ēdnīcu, man vienmēr patīkamu sajūtu rada tas, ka 90% tur ir jauni cilvēki. Viņi ar savām rokām, ar savu galvu šos eksperimentus domā un taisa. Tie nav kaut kādi brīnumbērni. Ja Latvijas jaunajiem cilvēkiem šis virziens liekas interesants, viņiem ir visas iespējas nonākt CERN vai citās lielās laboratorijās, jo viņu kvalifikācija, kā likums, ir pietiekami laba, lai viņi varētu uz to pretendēt. Es gribētu, lai mums rastos šī sajūta, ka tie nav kaut kādi ne šīs pasaules cilvēki, kas CERN ar kaut ko šādu nodarbojas – patiesībā šie cilvēki ir tieši tādi paši kā katrs no mums. Ja tas būtu mērķis un būtu sajūta, ka tas ir tas, ar ko gribu nodarboties, ar to ir iespējams nodarboties, nevis teorētiski, bet praktiski.

Rakstu žurnālā “Ir” “Un tomēr fizika nav beigusies” lasiet šeit.