Телескоп во льдах. Как на Южном полюсе рождалась новая астрономия
Шрифт:
Клайн специализировался на физике и (в меньшей степени) на философии в Университете штата Канзас. Там же он получил магистерскую степень по физике, а затем отправился в Мэдисон для получения докторской степени под руководством Джека Фрая. В итоге он начал работать в рамках своего диссертационного исследования в Беркли над новым методом выявления элементарных частиц – так называемой пузырьковой камерой. Получив степень в 1965 году, Клайн вернулся в Мэдисон и принялся строить карьеру на кафедре физики невероятно быстрыми темпами, став полноценным штатным профессором всего через три года.
Это были дни, когда стандартная модель физики частиц начала привлекать широкое внимание. В центре исследований оказалась так называемая электрослабая теория, объединявшая физику электромагнитных и слабых ядерных полей (последняя тесно связана с нейтрино). Стандартная модель может использоваться для создания детальных прогнозов относительно частиц, которые еще предстоит открыть, в том числе носителей слабого взаимодействия, частиц W и Z. Поэтому Клайн, как и положено настоящему экспериментатору, тут же принялся за ее исследование.
В 1969 году, в нежном возрасте 36 лет, Клайн стал основным инициатором того, что самым первым экспериментом, проведенным в Национальной ускорительной лаборатории, стал эксперимент программы E 1A. Лаборатория в Батавии, штат Иллинойс, еще не получила тогда своего современного имени «Фермилаб», да и вообще она пока только строилась. До конца своих дней Клайн с гордостью рассказывал, что у него был пропуск посетителя «Фермилаб» с номером 1. Самая важная задача этого эксперимента заключалась в поиске W– частицы с помощью пучка высокоэнергетических нейтрино. Таким образом, «физика нейтрино была одной из главных причин для создания Национальной ускорительной лаборатории имени Ферми»211. Однако Боб Морс полагает, что эксперимент E 1A имел еще более серьезные следствия:
Кое-кто даже считает, что этот эксперимент охватил все самые важные аспекты развития физики на 20 лет вперед. Предложение провести E 1A – это невероятно значительный документ, недаром же это Дейв Клайн! Это, может быть, и не сразу видно, но это золото, чистое золото!
Эксперимент E 1A был разработан Альфредом Манном – очень трезво настроенным ученым из Пенсильванского университета, – и Манна настолько впечатлили таланты Клайна, что он сразу пригласил его на работу, чтобы, как он выразился, «сделать предложение Клайна более весомым»212. Затем они уже вдвоем пригласили блестящего и увлеченного итальянского физика Карло Руббиа, занимавшего в то время пост преподавателя в Гарварде.
История эксперимента E 1A широко известна213. Хотя он и не позволил найти W– частицу, в процессе удалось открыть так называемое взаимодействие нейтральных токов, при котором нейтрино не погибает при контакте с протоном или нейтроном, как это бывает при обратном бета-распаде. Это было важным шагом вперед, однако проблема состояла в том, что ученые сначала подумали, что открыли что-то новое, потом опровергли собственные надежды, а потом действительно совершили открытие; коллеги шутили, что ученым удалось открыть «переменный ток», и Клайн после этого получил прозвище AC DC. Возможно, чрезмерная осторожность стоила ему Нобелевской премии, поскольку группа в ЦЕРН совершила то же открытие, пока он работал над деталями, и премия досталась его конкурентам.
Однако Клайн и Руббиа не любили оглядываться назад. Они начали новый эксперимент в ЦЕРН, где наконец нашли частицы W и Z в 1983 году. В следующем же году Руббиа получил за это открытие Нобелевскую премию. Не вполне понятно, что происходило в кулуарах Нобелевского комитета по физике, однако известно, что Клайн был также номинирован, причем более чем одним нобелевским лауреатом. Возможно, что свою негативную роль сыграло его американское гражданство. В то время между Европой и США шло серьезное соперничество, и эта Нобелевская премия стала первой, которую получила команда ЦЕРН.
Поскольку премия вручается каждый год, то для обычного наблюдателя это может казаться довольно скучным процессом. Однако открытие W/Z представляло собой настоящий водораздел, поскольку оно наглядно подчеркнуло истинность стандартной модели, тогда еще сравнительно молодой. За последние 30 лет было сделано, пожалуй, только одно открытие, вызвавшее столь же сильное возбуждение, – открытие бозона Хиггса. И, конечно же, Клайн приложил руку к обоим открытиям.
Семидесятые годы были пьянящим временем. Клайн со своими соратниками любил подписывать свои письма словами «да пребудет с нами сила», имея в виду одновременно и слабое взаимодействие, и только что вышедший на экраны кинофильм «Звездные войны». Пройдя через Беркли в правильное время, Дейв превратился в подлинного «радикального хиппи». В книге Nobel Dreams он описывает самого себя и Руббиа как «безумцев»214. Говорят, как-то раз он «приехал к Руббиа в Женеву в 1972 году, одетый как Баффало Билл: в белом костюме, белой ковбойской шляпе и с волосами до плеч»215. Сам Клайн реагировал на эти рассказы следующим образом: «Это было не совсем так, но такое было вполне возможно. В те дни мы пребывали в эйфории».
«Вполне возможно» такое было отчасти и потому, что Клайн очень хорошо разбирался в одежде. В 1970-е годы, живя в Мэдисоне, он вместе со своей второй женой, с которой познакомился в Беркли, управлял успешной сетью модных бутиков в Сан-Франциско и на Гавайях, откуда она была родом. Клайн не рассказывал об этом побочном занятии своим висконсинским коллегам: «Я и так казался им достаточно сумасшедшим. А это был бы очередной уровень безумия. Кстати, эта женщина была очень красива». Но чтобы вы понимали степень его увлеченности физикой, скажу, что он принял сознательное и сложное решение расторгнуть брак, чтобы сконцентрироваться на поисках W. Ему казалось, что постоянные отлучки будут несправедливыми по отношению к семье. И он сомневался в правильности этого решения до конца своих дней.
В качестве импровизированного зала заседаний группа CCFMR использовала один мэдисонский бар под названием «Клуб 602», стены которого, по словам Джона Лёрнда, «были выкрашены в цвет желчи с зеленоватым оттенком». Боб Марч вершил там свой суд почти каждый день после полудня. Клайн вспоминал:
Это был странный клуб, но я считаю его одним из самых моих любимых… Мэдисон был одним из самых интересных и свободных городов в мире, а «Клуб 602» был для нас местом, куда можно пойти всегда… Там можно было встретить немало безумцев.
«Будущий канцлер (ректор университета) Джон Уайли пил тогда очень много пива, – добавляет Боб Морс, – за исключением воскресных вечеров, когда клуб был закрыт и нам приходилось перемещаться в Glen and Anne…» Уайли, друг и коллега Морса по аспирантуре, через несколько десятилетий сыграл огромную роль в проектах AMANDA и IceCube. Боб вспоминает:
В «602» можно было отлично выпить. За 25 центов вы получали пинту пива, и у них не было этого чертового музыкального автомата. А это значило, что вы могли не перекрикивать отвратительную музыку, а разговаривать. Туда приходили люди и с кафедры искусств, и с кафедры философии… Там пересекались друг с другом типы, максимально непохожие друг на друга по всем параметрам, но все мы отлично уживались.
Фрэнсис Халзен оказался в этой среде в период своего профессионального расцвета, в 1971 году. И совсем не случайно, что его пригласили на работу в Мэдисон именно в баре. Впрочем, этот бар очень отличался от «Клуба 602». Он располагался в гостинице курортного города Мерибель во Французских Альпах.
В том году Халзен посетил – приехав ближе к окончанию – так называемое Rencontres de Moriond, престижное собрание физиков, изучавших частицы. Это собрание, вход на которое возможен только по приглашению, обычно проходит на каком-нибудь из французских горнолыжных курортов. В его названии вполне осознанно используется слово rencontres – «встречи», а не «конференции», поскольку цель состоит в создании уютной атмосферы «в красивых и вдохновляющих местах», атмосферы, которая стимулировала бы творческий обмен новыми идеями. Встречи в таком формате проходят до сих пор, однако теперь они стали более регулярными и менее закрытыми, чем в прежние дни. Раньше участники делали перерывы, чтобы покататься на лыжах днем, а по ночам играли друг другу музыку. Отвечать на телефонные звонки считалось плохим тоном. Все основные беседы происходили в баре гостиницы в Мерибеле. За барной стойкой висела грифельная доска со списком спикеров.