В общем, он был прав. Проживем мы без астрономии и без бозонов с мюонами. Тем более, ни один физик не сможет сказать, зачем нужны эти мюоны. На земле нам прекрасно хватает других частиц, чтобы жить и радоваться.

Беспокоить наши умы начали древние греки. У некоторых их них появилось свободное время, и они начали задавать ненужные для жизни вопросы: из чего все сделано, куда мы идем, что нами управляет. 25 веков назад Эмпетокл сказал, что все состоит из четырех стихий: воды, воздуха, огня и земли. А сил, управляющих всей жизнью на земле, всего две — любовь и ненависть. Любовью к состоянию покоя Аристотель объяснил ускорение тел при падении на землю.

Прекрасная теория! Все стало на места, но неугомонные Левкипп с Демокритом придумали неделимые атомы. И стали мы состоять не из земли и воды, а из этих атомов. Хуже мы от этого не стали, но лучше тоже. А почему атомы неделимые? Так ведь если делит и делить, то получим ничто, а мы есть нечто!

Ну, хорошо! Так мы, состоящие из неделимых атомов, жили, воевали, любили, пока Резерфорд не сказал, что эти атомы вовсе даже делимые. Есть там ядра, вокруг которых вращаются электроны. Здорово, сказали мы и продолжили жить дальше.

А дальше была атомная бомба и атомная станция, после которых физиков зауважали и возненавидели. И стали физикам давать большие деньги в надежде, что они еще что-нибудь придумают для уничтожения или процветания человечества.

Ура, сказали физики и начали строить ускорители, где электроны с протонами разгонялись до бешеных скоростей и сталкивались с другими частицами. В результате физики нашли, что кроме протонов, нейтронов и электронов, из которых мы состоим, есть еще десятки других частиц. Это было интересно, но непонятно — зачем так много частиц и как все это объяснить.

«Слушайте, господа ученые, а зачем все это надо?» — вдруг начали спрашивать у физиков, когда они просили очередной десяток миллиардов долларов для нового ускорителя. Физики немного смущались и говорили, что они помогают нам понять, из чего устроен мир и что нас ждет через несколько миллиардов лет. И, вообще, Е = МС квадрат. «Аааа…» — говорили чиновники и, вздохнув, подписывали бумаги. Физики находили все больше частиц и приходили в уныние. Один из теоретиков предложил не давать Нобелевские премии за открытие частиц, а, наоборот, штрафовать. Ибо и без новых частиц все было непонятно.

Шли годы. Люди придумали компьютеры, полетели в космос и научились делать колбасу без мяса. В это время теоретики ломали головы, что делать с тучей элементарных частиц и являются ли они элементарными.

Гел-Манн и Цвейг решительно сказали нет, отвечая на последний вопрос. Протон с нейтроном не являются элементарными частицами, а состоят из трех кварков. Причем, суммарная масса этих кварков всего 5 % от массы протонов. Остальные 95 % — это энергия их взаимодействия. Они обмениваются невесомыми глюонами, энергия которых и составляет массу протонов.

«Это как? — растерялся изумленный мир, на минутку оторвавшись от побед в космосе и балета на льду. — Это красиво, но непонятно!» «Е = МС квадрат!» — ответили физики и попросили денег на очень большой ускоритель. На нем электроны разгонялись так, что им удавалось залезть внутрь протона и нащупать те самые кварки.

Это была победа! Физики (Вайнберг, Салам и другие) придумали теорию, назвав ее Стандартной Моделью. Теория объяснила «строение» всех известных частиц и их взаимодействий. «Физика кончилась?» — облегченно спросили чиновники. «Нет!» — вздохнули физики. Осталась еще непонятная гравитация, темная материя, темная энергия и много другого, в частности, почему у частиц есть масса. Впрочем, почему у частиц есть масса физики понимали, но не очень. В их уравнениях получалось, что частицы невесомы, а масса появляется из-за взаимодействия с неким таинственным полем.

Это поле называется полем Хиггса. Почему Хиггса, я не понимаю. В 60-х годах прошлого века было еще минимум четыре физика, понявших, что с массой дела обстоят неважно и нужно что-то придумывать. Вообще-то, это поле надо называть полем Браута-Энглера-Хиггса-Хейгена-Киббла. Но, наверное, «поле Хиггса» звучит красивее.

Что это за поле и какое отношение оно имеет к массе?

А вообще, что такое масса? Вот мы пинаем легкий футбольный мяч, он быстро ускоряется и летит с бешеной скоростью. А потом пинаем большой камень, он ускоряется неохотно, летит низёхонько и не очень быстро. Это оттого, что у них разная масса. Чем больше масса, тем труднее разогнать тело.

Вроде все понятно, как-никак в школе законы Ньютона все учили. Но вот другой пример. Мы одели кроссовки и побежали по дорожке в парке. Быстро набрали свои десять километров в час, наслаждаемся вентиляцией легких и укреплением здоровья. А теперь мы зашли по пояс в воду и тоже пробуем бежать. Не тут-то было! Такое чувство, что мы весим не 70 кг, а все 300! Сопротивление воды мешает нам разгоняться, что очень похоже на увеличение массы.

— В мире частиц все так и происходит, — сказал Хиггс. — Частицы невесомы, но они преодолевают сопротивление поля имени меня, что и делает их тяжелыми в неповоротливыми.

— Еще одно поле! — возмутились редакторы журнала Physics Letters, куда Хиггс в 1964 году послал свою статью. — Ты бы хоть что-нибудь предсказал для приличия!

И завернули статью на доработку. Хиггс дописал, что это поле возможно проявится, если будут найдены его кванты — бозоны. После этого статью приняли. Одновременно с Хиггсом на эту тему думали другие физики, но Хиггс этого не знал.

Что такое квант поля? Ну, это элементарно! Есть электромагнитное поле. Его квант называется фотон. Он частица и волна одновременно. Непонятно? Мне тоже. Как и всем остальным. Но так устроен мир. Вот летит фотон — он же волна. Плоская такая, простирается от края до края бездны. Потом эта волна касается поверхности чего-нибудь, мгновенно локализуется и «ударяет» как частица в один единственный электрон. Что значит «мгновенно локализуется»? Вот то и значит! Так уравнения гласят, и не надо задавать лишних вопросов. Эйнштейн тоже этого не понимал, но получил Нобелевскую премию как раз за эти частицы-кванты.

Понимаем мы или не понимаем — неважно. Главное, что физики точно знают, что если есть поле, то у этого поля есть кванты. Называй их сгустками поля, или еще как — это вопрос к нашему воображению, которое не работает в микромире. Если «заглянуть» в микромир с нашими представлениями, то там вообще сплошная пустота. Была надежда на твердые протоны с нейтронами, да и то оказалось, что там кроме трех малюсеньких кварках ничего нет. А если внутрь кварка заглянуть, то вообще жить расхочется. Возможно и там пустота, где только невесомые микрочастицы иногда радуют глаз усталого путешественника в микромир. Из пустоты мы пришли, в пустоте живем, в пустоту вернемся.

Итак, есть некое поле Хиггса, которое тормозит все частицы и у них появляется инерция — сопротивление прилагаемой силе. И это мы называем массой. И у этого поля, как у всех полей, есть кванты, называемые бозонами Хиггса.

Почему бозоны? Так называются все частицы, которые обеспечивают взаимодействие между другими «нормальными» частицами, называемыми фермионами. Это названия от фамилий великих физиков — Бозе и Ферми. Кварки, электроны, мезоны — это все фермионы. А фотоны — бозоны. Эти участвуют во взаимодействии заряженных частиц. Вот встретились два электрона, которым положено отталкиваться, потому что у них у обоих отрицательный электрический заряд. Физики выяснили, что это отталкивание происходит с помощью фотонов — квантов электромагнитного поля. Один электрон испускает эти кванты, второй поглощает. В результате получается отталкивание. Непонятно? Ага, непонятно, но так устроен и работает микромир. И это доказано. Просто надо радоваться, что мы теперь знаем, что есть «нормальные» частицы — фермионы и есть частицы-бозоны, которые обеспечивают взаимодействие между «нормальными» частицами.

Хорошо, пойдем дальше. У фотона нет массы в нашем понимании. Он ускоряется мгновенно и, поэтому, сразу летит с максимальной скоростью — скоростью света. Как, спросите вы. Энергия есть, а массы нет? А как же Е = МС квадрат? Правильный вопрос. У фотона нет массы покоя, вся его энергия «кинетическая». Он живет, пока летит. И не спрашивайте меня больше об этом. Так все устроено и так все вычисляется.