Читать книгу Частинка на краю Всесвіту - Шон Кэрролл - Страница 5

Ми дослідимо, що Гіґґсів бозон хоч і не має стосунку до Бога, та все одно він надзвичайно важливий

Леон Ледерман шкодував за тим, що зробив, але скоєного вже не повернути. Це одна з тих дрібничок, що мають несподівано значні наслідки.

Ми говоримо, певна річ, про «частинку Бога». Не про саму частинку, себто Гіґґсів бозон. А, власне, про назву «частинка Бога», за яку й відповідальний Ледерман.

Один з найвидатніших у світі фізиків-експериментаторів, Ледерман одержав Нобелівську премію з фізики 1988 року за відкриття того факту, що є більше, ніж один тип нейтрино. Якби він не одержав нагороду за це, то одержав би за інші досягнення, теж варті Нобеля, серед іншого за відкриття нового виду кварків. Нам відомі лише три типи нейтрино та шість типів кварків, тож такі відкриття не абищо. У вільний час Ледерман керував Фермілабом і заснував Іллінойську наукову академію математики. Він взагалі харизматична особистість, відомий серед колег чудовим почуттям гумору і вмінням розповідати байки. Одна з його улюблених оповідок стосується тих часів, коли він, бувши аспірантом, наштовхнувся на Альберта Айнштайна під час прогулянки територією Принстонського інституту перспективних досліджень. Славетний фізик терпеливо вислухав, як завзятий юнак розповідає про свої дослідження в галузі фізики елементарних частинок у Колумбійському університеті, а потім, усміхнувшись, відповів: «Це не цікаво».

Однак в очах широкого загалу Ледерман відоміший менш славетним досягненням, а саме тим, що подарував світові вислів «частинка Бога» на позначення Гіґґсового бозона. Насправді Ледерман так назвав популярну книжку про фізику елементарних частинок і пошуки Гіґґсового бозона, яку він написав у співавторстві з Діком Терезі. Як пояснюють автори в першому ж розділі, вони обрали таку назву тому, що «видавець не дозволив би її назвати “Клятою частинкою Бога”, хоча така назва пасувала би більше, зважаючи на паскудний характер того бозона й витрати, на які через нього доводиться йти».

Світова спільнота фізиків, як відомо, не найдружніше товариство, але тут вони одностайні: усі ненавидять назву «частинка Бога». Пітер Гіґґс, чиїм ім’ям традиційно називають частинку, сміючись, зауважує: «Мене дійсно дуже дратувала ця книжка. І, гадаю, не мене одного».

Між тим журналісти з усіх куточків світу, що з огляду на професію часто сперечаються між собою, як не дивно виявляють одностайність в одному питанні: всі люблять назву «частинка Бога». Можете сміливо битися об заклад і не турбуватися про свої гроші, що коли в ЗМІ побачите статтю про Гіґґсів бозон, то десь у тексті обов’язково знайдете словосполучення «частинка Бога».

Навряд чи варто за це докоряти журналістам. Безперечно, назва «частинка Бога» має успіх у масового читача, а назва «Гіґґсів бозон» видається дещо нецікавою. Однак і фізиків не варто осуджувати: Гіґґсів бозон не має нічого спільного з Богом. Це просто дуже важлива частинка, недарма науковці від неї в такому захваті, хай навіть він і не досягає рівня релігійного екстазу. А втім, варто розібратися, чому в науковців виникла спокуса подарувати богоподібний статус цій скромній елементарній частинці, навіть якщо її назві не притаманний ніякий теологічний сенс. (Хіба хтось насправді вважає, що в Бога є улюбленці серед частинок?)

Божий задум

У фізиків із Богом давні й складні стосунки. З Богом не лише як з гіпотетичною всемогутньою істотою, що створила Всесвіт, а й із самим словом «Бог». Коли фізики говорять про Всесвіт, вони часто використовують ідею Бога, щоб сказати щось про фізичний світ. Айнштайн, наприклад, славився цим. Серед найвідоміших цитат цього надзвичайно цитованого науковця найпопулярніші дві: «Я хочу знати думки Бога, все решта – деталі» і, звичайно, «Я переконаний, що Бог не грає в кістки зі Всесвітом».

Багато з нас, науковців, піддалися спокусі наслідувати Айнштайна. 1992 року супутник НАСА, названий COBE (Cosmic Background Explorer)3, одержав дивовижні світлини крихітних пульсацій на фоні випромінювання, що лишилося після Великого вибуху. Зворушений значущістю цієї події, Джордж Смут, один із дослідників у проєкті COBE, заявив: «Якщо ви релігійні, то це все одно що дивитися на Бога». А Стівен Гокінґ у завершальному абзаці свого супербестселера «Коротка історія часу» взагалі не посоромився вжити богословську лексику:

Однак якщо ми таки знайдемо повну теорію, то з часом вона в загальних рисах стане зрозумілою для всіх, а не лише небагатьох фахівців. Тоді ми всі: філософи, науковці й просто звичайні люди – зможемо взяти участь в обговоренні питання, чому так сталося, що ми зі Всесвітом існуємо. Якщо ми знайдемо на нього відповідь, це стане кінцевим тріумфом людського розуму, бо тоді ми збагнемо думку Бога.

Історично склалося так, що деякі найвпливовіші фізики були доволі релігійними людьми. Ісаак Ньютон, мабуть, чи не найвидатніший науковець усіх часів, був побожним, хоч і неортодоксальним християнином, та провів не менше часу за вивченням і тлумаченням Біблії, ніж за заняттями фізикою.

У XX столітті ми маємо приклад Жоржа Леметра – космолога, що розробив теорію «первісного атома», відому зараз як модель Великого вибуху. Леметр був священиком і за сумісництвом професором Католицького університету в Левені (Бельгія). У моделі Великого вибуху наш спостережуваний Всесвіт виник в особливий момент часу близько 13,7 мільярда років тому з точки з безкінечною щільністю; за християнською версією світ був створений Богом у певну мить у часі. Між цими двома версіями є очевидні паралелі, але Леметр завжди був дуже обережний і не змішував свої наукові погляди з релігійними. Якось папа Пій XII спробував припустити, що «первісний атом» можна зіставити зі словами «Хай станеться світло!» із Книги Буття, проте сам Леметр переконав його відмовитися від такої аналогії.

Однак за нашого часу більшість фізиків значно менше схильні вірити в Бога, ніж люди не від науки. Коли ви станете вивчати те, як світ пристосовується до виживання в природних умовах, вас, напевне, вразить те, як Всесвіт самостійно дає собі з тим раду, без жодної допомоги надприродних сил. Звичайно, є яскраві приклади релігійних фізиків, але безсумнівно й те, що реальна фізика у своїх рівняннях обходиться без надприродних припущень.

Розмови про Бога

Тож якщо фізики не дуже вірять у Бога, то чому вони не перестають говорити про Нього? Насправді є дві причини: перша добра; друга трохи гірша.

Добра причина полягає в тому, що Бог – дуже зручна метафора для висловлювань про Всесвіт. Коли Айнштайн каже: «Я хочу знати думки Бога», він не думає про ту надприродну істоту, яку, можливо, уявляє собі священик. Айнштайн просто у такий спосіб виражає своє бажання збагнути засади реальності. Всесвіту притаманна одна дивовижна властивість: він має сенс. Ми можемо вивчати, що відбувається з матерією за різних умов і знаходити приголомшливі закономірності, які, здається, завжди справджуються. Коли всі сумніви в реальності цих закономірностей зникають, ми називаємо їх «законами природи».

Чинні закони природи дуже цікаві, а ще цікавіше, що вони взагалі є. Закони, відкриті на сьогодні, наділені точною й математичною формою. Фізик Юджин Віґнер був так захоплений цією ознакою реальності, що говорив про «неправдоподібну ефективність математики у фізиці». Наш Всесвіт не просто мішанина всіляких речей, кожна з яких навмання функціонує «на свій розсуд»; він є результатом дуже цілеспрямованої й передбачуваної еволюції фіксованих елементів матерії, вигадливо поставлений танець частинок і сил.

Коли фізики метафорично висловлюються про Бога, вони просто піддаються прадавньому людському прагненню до антропоморфізму, себто бажанню наділити світ людськими рисами. «Думки Бога» – це метафора для «фундаментальних законів природи». Ми хочемо знати, що це за закони. Ба більше, ми хотіли би знати, чи могли б ті закони бути інакші. Себто, відкриті нами закони природи – це лише один набір із багатьох можливих варіантів чи наш світ насправді унікальний та особливий. Може, нам колись і вдасться, а може, й ні, знайти відповідь на це надскладне питання, але саме воно розпалює допитливість невтомних науковців.

Друга причина, що змушує науковців піддаватися спокусі й апелювати до Бога, дещо приземленіша – це піар. Називати Гіґґсів бозон «частинкою Бога» може бути страшенно неточно, але це геніально з погляду маркетингу. Фізики вважають назву «частинка Бога» жахливою й огидною. Однак вона привертає увагу, і саме тому нею й надалі користуватимуться, навіть якщо кожен журналіст, що пише про науку, достеменно знає ставлення фізиків до цього терміна.

Хоч-не-хоч, а слова «частинка Бога» таки привертають увагу. Після того як ця назва стала відомою, безперечно, її використовуватимуть усі, хто пробуватиме пояснити цю езотеричну концепцію широкому загалу, на чию увагу претендендує багато хто. Скажете, що ви шукаєте Гіґґсів бозон, і чимало людей перемикнуть на інший канал: може, сімейка Кардаш’ян4 знову щось натворила. А скажете, що шукаєте «частинку Бога», і люди хоч трішки послухають, про що ви розповідаєте. Кардаш’янів можна й завтра подивитися, вони ж нікуди не втечуть.

Інколи такі яскраві назви завдають науковцям клопотів. 1993 року, коли Сполучені Штати ще планували збудувати Надпровідний суперколайдер, що мав би стати потужнішим за ВГК, Нобелівський лауреат Стівен Вайнберґ розповідав Конгресу про користь нової машини. У якийсь момент дискусія звернула в несподіваний бік.

Гарріс Фавелл (конгресмен-республіканець від штату Іллінойс): Мені інколи хочеться, щоб одним словом можна було передавати суть речей, але це, начебто, не можливо. Мабуть, докторе Вайнберґ, ви трохи більше наблизилися до цього, і хоч я не впевнений, але все ж занотував собі. Ви сказали, що підозрюєте, ніби це все не випадково, що є правила, які керують матерією, і я записав собі: «Чи допоможе це нам знайти Бога?» Переконаний, що ви не робили такої заяви, але чи це дозволить нам значно глибше пізнати Всесвіт?

Дон Ріттер (конгресмен-республіканець від штату Пенсильванія): Чи погодиться з цим джентльмен? Якщо погодиться, то я сказав би…

Фавелл: Не впевнений, що хочу цього.

Ріттер: Якщо ця машина здатна на таке, я поміняю свою думку й підтримаю проєкт.

Вайнберґ не був такий легковажний, щоб на слуханнях у Конгресі назвати Гіґґсів бозон «частинкою Бога». Але метафора така спокуслива, що, дискутуючи про світобудову, мимохіть хтось та й поставить запитання, схоже на те, яке пролунало тоді в Конгресі.

У тому разі, якщо в когось залишилися сумніви: ніщо з того, що ми можемо знайти на Великому гадронному колайдері чи могли знайти на Надпровідному суперколайдері, не сприятиме нам у пошуках Бога. Однак у такий спосіб ми наблизимося до розуміння засадничих законів природи.

Остання частина загадки

Ледерман і Терезі дали Гіґґсовому бозону прізвисько «частинка Бога» не лише тому, що знали: це приверне до нього увагу (хоча таке припущення, мабуть, і спадало їм на думку). Зрештою, провокативна назва викликала стільки ж гнівних відгуків, як і схвальних. Як вони написали в передмові до наступного, переробленого видання своєї книжки: «Така назва в підсумку образила дві групи людей: 1) тих, хто вірить у Бога і 2) тих, хто не вірить. Вона найбільше сподобалася тим, хто посередині».

Усе, що вони мали на меті, так це наголосити на важливості Гіґґсового бозона. Книжка, що ви її зараз читаєте, має трохи скромнішу назву… але лише трохи. Правду кажучи, фізики теж особливо не тямляться з радості, коли я розповідаю їм про назву «Частинка на краю Всесвіту». Наскільки ми знаємо, Всесвіт не має «краю» ні в сенсі кінця простору, ні в сенсі завершального моменту в часі. А навіть якби у Всесвіті виявилося таке місце, що можна було б назвати «краєм», то нема підстав вважати, що ми там неодмінно знайшли б якусь частинку. Та навіть якби знайшли, то нема підстав сподіватися, що це був би Гіґґсів бозон.

Але знову-таки, ми маємо справу з метафорою. Гіґґсів бозон – це частинка на «краю Всесвіту» не в просторовому чи часовому сенсі, а в сенсі нашого пізнання. Це остання частина загадки про те, як на глибинному рівні влаштована звичайна матерія, що утворює світ навколо нас. І це досить важливо.

Тут мені варто поспішити із застереженнями, щоб знову не засмутити своїх колег-фізиків. Гіґґсів бозон – це аж ніяк не остання частина відповіді на пояснення абсолютно всього. Навіть після того, як ми знайшли Гіґґсів бозон й вивчили його властивості, у фізиці все одно лишається чимало незрозумілого. Насамперед це гравітація – сила природи, яку ми не можемо пояснити з погляду квантової механіки, і марно сподіватися, що Гіґґсів бозон чимось нам допоможе. Ще є темна матерія й темна енергія – таємничі субстанції, які заповнюють Всесвіт і які неможливо безпосередньо виявити тут, на Землі. Є й інші гіпотетичні екзотичні частинки з тих, які люблять вигадувати фізики-теоретики, проте підтверджень їхньому існуванню поки що нема. Ба більше, не варто й казати, що є інші науки, де чимало своїх викликів, взагалі не пов’язаних із фізикою елементарних частинок – від атомної й молекулярної фізики, хімії, біології й геології, аж до соціології, психології й економіки. Людське прагнення пізнавати світ не вгамується лише через те, що ми відкрили Гіґґсів бозон.

Закінчивши з усіма доречними застереженнями, повернімося до опису особливої ролі Гіґґсового бозона – останнього елементу Стандартної моделі фізики елементарних частинок. Стандартна модель пояснює все, із чим ми стикаємося в повсякденному житті (крім гравітації, яку доволі легко туди додати). Кварки, нейтрино й фотони; тепло, світло й радіоактивність; столи, ліфти й літаки; телевізори, комп’ютери й мобільні телефони; бактерії, слони й люди; астероїди, планети й зорі – це все просто способи реалізації Стандартної моделі за різних умов. Себто, це повна теорія опису безпосередньої реальності. У цій моделі все чудово узгоджується одне з одним, що неодноразово підтверджували численні експерименти, але за умови, що є Гіґґсів бозон. Без Гіґґсового бозона, чи ще чогось екзотичнішого, що могло б його замінити, Стандартна модель не справджується.

З’ясовуємо секрет фокусу

Є щось сумнівне в тих заявах про надважливість Гіґґсового бозона. Зрештою, як ми довідалися, що він такий важливий, до того, як його знайшли? Що змушувало нас обговорювати властивості гіпотетичної частинки, що її ніхто ніколи не спостерігав?

Уявіть, що ви бачите виступ дуже талановитого ілюзіоніста, який виконує незвичайний фокус із картами. Його суть у тому, що гральна карта у незбагненний спосіб висить у повітрі. Фокус спантеличує, бо ви цілковито переконані, що ілюзіоніст не використовує надприродні сили для левітації. Ви доволі кмітливі, наполегливі й, трохи подумавши, вигадуєте спосіб, за допомогою якого ілюзіоніст міг би виконати свій фокус, а саме: прикріпивши до карти тонку невидиму нитку. Насправді неважко вигадати й інші способи, наприклад це можна зробити, використавши цівку теплого повітря, що дутиме знизу, однак сценарій із ниткою найпростіший і найімовірніший. Ви навіть пробуєте відтворити цей фокус удома, щоб перевірити, чи справді з потрібною ниткою фокус вам вдасться не гірше, ніж ілюзіоністові.

Потім ви йдете на наступний виступ цього ілюзіоніста й знову бачите, як карти левітують. Його версія фокусу майже нічим не відрізняється від тієї, яку ви виконали вдома, проте як ви не намагалися, все ж не змогли розгледіти нитку в руках ілюзіоніста.

Гіґґсів бозон у Стандартній моделі схожий на цю нитку. Доволі довго ми його не бачили безпосередньо, а спостерігали лише наслідки його дії. Чи скажімо так: ми спостерігали властивості світу, що мають сенс тоді, коли бозон існує, але не мають сенсу без нього. Без Гіґґсового бозона такі частинки, як-от електрон, мали б нульову масу й рухалися б зі швидкістю світла, але вони натомість мають масу й рухаються значно повільніше. Без Гіґґсового бозона багато елементарних частинок були б однакові, однак у реальності вони дуже відрізняються, маючи різні маси й тривалість життя. З Гіґґсовим бозоном ці всі властивості елементарних частинок мають сенс.

За подібних обставин – говоримо ми про карти чи Гіґґсів бозон – є два варіанти: або наша теорія правильна, або є ще цікавіша й складніша теорія. Ось вам ефекти: карти левітують, частинки мають масу. Цьому має бути пояснення. Якщо ми його знаємо, то можемо привітати себе з тим, що виявилися такими розумними, а якщо це щось складніше, то ми довідаємося щось надзвичайно цікаве. Можливо, частинка, знайдена на ВГК, виконує лише деякі з тих функцій, які, за нашим припущенням, має виконувати Гіґґсів бозон, але не всі. Або, можливо, та робота, яку має виконувати Гіґґсів бозон, виконується кількома частинками, з яких ми знайшли хіба одну. Хай там як, ми завжди досягатимемо успіху, коли з’ясовуватимемо, що відбувається насправді.

Ферміони й бозони

Подивімося, чи зможемо ми передати цю натхненну метафору про важливість Гіґґсового бозона значно більш науковими о´бразами, щоб пояснити ті функції, які він начебто повинен виконувати.

Частинки бувають двох типів: частинки, що утворюють матерію, їх називають ферміонами, та частинки-переносники взаємодій, називані бозонами. Різниця між ними полягає в тому, що ферміонам потрібен простір, а бозони можуть скупчуватися один на одному. Не можна взяти купку однакових ферміонів і помістити їх усі в одному місці: закони квантової механіки не дозволяють це зробити. Ось чому з наборів ферміонів утворюються тверді об’єкти на кшталт столів і планет.

Цікава річ: що менша маса частинки, то більше місця в просторі вона займає. Атоми складаються лише з трьох типів ферміонів – верхніх кварків, нижніх кварків і електронів,– що втримуються разом за допомогою взаємодій. Атомні ядра, що складаються з протонів і нейтронів, які своєю чергою складаються з верхніх і нижніх кварків, відносно важкі й займають відносно крихітні місця у просторі. Електрони, навпаки, значно легші (близько 1/2000 маси протона чи нейтрона), але займають значно більше простору. Насправді, саме електрони в атомах надають матерії властивої їй твердості.

Бозони взагалі не займають жодного місця. Два бозони чи два трильйони бозонів можуть легко поміститися в тому ж просторі, видершись один на одний. Ось чому бозони – це частинки-переносники; вони спільно можуть утворити макроскопічне силове поле на зразок гравітаційного, що втримує нас на Землі, чи на зразок магнітного поля, яке змушує стрілку компаса відхилятися.

Фізики схильні вживати слова «сила», «взаємодія» і «зв’язок» практично як синоніми. Це віддзеркалення однієї з глибоких істин, відкритих фізикою XX століття: сили можна розглядати як результат обміну частинками. (Як ми згодом побачимо, це те саме, що сказати «як результат коливань полів».) Коли Місяць відчуває гравітаційне тяжіння Землі, можна вважати, що гравітони курсують сюди-туди між двома тілами. Коли електрон захоплюється атомним ядром, це завдяки тому, що між ними відбувся обмін фотонами. Але взаємодії теж відповідають і за інші процеси, властиві елементарним частинкам, як-от анігіляція й розпад, а не лише відштовхування й притягання. Коли розпадаються радіоактивні ядра, ми можемо приписати цю подію роботі або сильних, або слабких взаємодій, залежно від типу розпаду. У фізиці елементарних частинок сили відповідають за різноманіття процесів.

Крім Гіґґсового бозона ми знаємо чотири види сил, кожній з яких відповідає власний бозон. Є гравітація, пов’язана з частинкою під назвою «гравітон». За загальним визнанням, ми поки що реально не спостерігали окремих гравітонів, тому гравітони часто виключають з обговорення Стандартної моделі, хоча їхній вплив ми відчуваємо щодня, бо все-таки нас не відносить із Землі у відкритий космос. Гравітація – сила, і згідно з основними правилами квантової механіки й теорії відносності обов’язково має існувати частинка, пов’язана з гравітаційною взаємодією. Тож на її позначення ми вживаємо слово «гравітон», хоча ще ніколи не спостерігали окремого гравітона. Гравітація як сила впливає на інші частинки в доволі простий спосіб: кожна частинка притягує іншу частинку (хоча вплив слабкий).

А ще є електромагнетизм. У 1800-х роках фізики з’ясували, що електрика й магнетизм – це два різні прояви тієї самої основної сили. Частинки, пов’язані з електромагнетизмом, називають фотонами, і саме їх ми весь час безпосередньо спостерігаємо. Ті частинки, які взаємодіють посередництвом електромагнетизму, називають зарядженими, а ті, що не відчувають електромагнітної взаємодії,– нейтральними. І щоб вам було цікаво, додам, що електричні заряди можуть бути позитивні й негативні; однакові заряди відштовхуються, а протилежні притягуються. Властивість однакових зарядів відштовхуватися грає надважливу роль у будові Всесвіту. Якби електромагнітні сили були винятково силами притягання, кожна частинка притягувала б до себе решту інших частинок, і вся матерія у Всесвіті сколапсувала б в одну гігантську чорну діру. На щастя, крім притягання, ми маємо ще й електромагнітне відштовхування, що робить наше життя значно цікавішим.

Ядерні сили

Ми маємо дві «ядерні» сили, названі так через те, що вони (на відміну від гравітації та електромагнетизму) діють лише на дуже коротких відстанях, співвимірних із розміром ядра атома або й менших. Є сильна ядерна взаємодія, що втримує кварки всередині протонів і нейтронів, і її частинки мають милу назву – глюони (клейкі частинки). Сильна ядерна сила природно дуже сильна, і глюони взаємодіють із кварками, але не з електронами. Глюони мають нульову масу, як фотони й гравітони. Коли взаємодію переносять безмасові частинки, можна припустити, що їхній вплив пошириться на дуже велику відстань, однак сильна взаємодія насправді діє на дуже короткій відстані.

1973 року Девід Ґросс, Девід Політцер і Френк Вілчек показали, що сильній взаємодії притаманна дивовижна властивість: що більша відстань між кварками, то сильніше вони притягуються один до одного. Як наслідок, щоб відірвати два кварки один від одного, вам доводиться витрачати дедалі більше енергії, тож у підсумку простіше створити нові кварки. Це наче намагатися розтягнути гумову смужку, кожен кінець якої представляє кварк. Можете тягнути за обидва кінці, але ви ніколи не відділите один кінець від іншого. Натомість ви матимете два нові кінці, коли смужка порветься від розтягування. Отже, ви ніколи не спостерігатимете окремих кварків; вони (як і глюони) завжди міститимуться всередині важчих частинок. Ці важкі складні частинки, що складаються з кварків і глюонів, відомі як гадрони; саме на їхню честь назвали ВГК. Ґросс, Політцер і Вілчек за це відкриття отримали Нобелівську премію 2004 року.

Ще є слабка ядерна сила, що повністю виправдовує свою назву. Хоча слабка сила не грає вагомої ролі в нашому повсякденному житті тут, на Землі, а все-таки вона важлива для існування життя: саме вона змушує Сонце світити. Енергія Сонця виникає внаслідок перетворення протонів на ядра гелію, для чого спершу потрібно перетворити деякі з цих протонів на нейтрони, що й відбувається за допомогою слабких взаємодій. Однак тут, на Землі, ви не помітите прояву слабких сил, якщо, звичайно, ви не фізик-ядерник чи фізик-елементарник.

Переносники слабких сил – це три різні види бозонів. Є Z-бозон (електрично нейтральний) та два різні W-бозони – один із позитивним електричним зарядом, а інший з негативним,– скорочено їх позначають, як W⁺-та W^–-бозони. W-і Z-бозони досить масивні за стандартами елементарних частинок (завважки майже як атом цирконію, якщо вам це щось каже). Це значить, що їх складно створити, а розпадаються вони неймовірно швидко. Тож ці два чинники пояснюють, чому слабкі взаємодії такі слабкі.

У повсякденних розмовах ми вживаємо слово «сила» на позначення цілком відмінних речей. Це й сила тертя, що виникає, коли щось ковзає по чомусь, і сила удару під час зіткнення зі стіною, сила опору повітря під час падіння пір’їни додолу. Як ви зауважили, жодна з цих сил не потрапила до нашого списку з чотирьох сил природи, і жодна з них не має пов’язаних із нею бозонів. Ось у тому й відмінність між уживанням терміна у фізиці елементарних частинок і в повсякденному житті. Ті всі макроскопічні «сили», які ми відчуваємо на собі щодня, починаючи з тієї, що втискає нас у спинку сидіння, коли ми тиснемо на педаль газу автомобіля й до несподіваного ривка собачого повідця в руці, коли собака раптом бачить кішку й зривається з місця,– усі вони зрештою виникають як складні побічні ефекти дії фундаментальних сил. Насправді, ті всі повсякденні явища, за винятком гравітації (яку доволі легко відрізнити – вона все притягає донизу) – це просто прояви електромагнетизму і його взаємодії з атомами. Це величезне досягнення сучасної науки: звести всю багатоманітність навколишнього світу лише до кількох простих елементів.