Ученые-теоретики обнаружили, что на больших расстояниях «цветные силы», действующие между кварками и глюонами, возрастают, то есть они как бы удерживают кварки и не дают им вылетать из адронов (протонов и нейтронов) на свободу. В физике это называется конфайнментом (что в переводе с английского означает «тюремное заключение»), и именно благодаря ему в природе кварки в свободном состоянии (вне атомных ядер) не встречаются.
Возможно, наиболее важным практическим следствием открытой Гроссом, Вильчеком и Политцером асимптотической свободы кварков является то, что оно существенно облегчило физикам-теоретикам их главную задачу — построение унифицированной теории всех видов природных взаимодействий.
Как отметил сам Дэвид Гросс в своей нобелевской лекции 2004 года, «практически сразу после того, как была открыта асимптотическая свобода, теоретики стали предпринимать активные попытки объединения всех видов взаимодействий. Этот энтузиазм ученых был совершенно естественным, поскольку для описания всех известных науке взаимодействий использовались достаточно схожие теоретические конструкции. И вскоре Говард Джорджи, Хелен Куинн и Стивен Вайнберг смогли убедительно показать, что интенсивности всех трех негравитационных взаимодействий (электромагнитного, слабого и сильного) на сверхмалых расстояниях, составляющих примерно 10–29 сантиметров, становятся одинаковыми».
Дэвид Гросс за прошедшие с момента своего главного открытия четыре десятилетия сумел прочно утвердиться в качестве крайне разностороннего теоретика-универсала; в частности, он считается ведущим мировым специалистом в области струнных теорий, и сегодня его смело можно причислить к числу «зубров» современной теоретической физики.
В последние годы Гросс регулярно приезжает в Россию. Последний по времени его визит состоялся в декабре прошлого года, тогда мы и взяли у него это интервью.
—ГосподинГросс,недавнояписалвнашемжурналеобальтернативныхНобелевскимпремияхКавли
(международные премии Кавли присуждаются раз в два года начиная с 2008-го; подробнее см.
«Норвежский ответ Нобелю»
в № 23 «Эксперта» за 2012 год)
,поэтомумнебыхотелосьузнать,чтопредставляетсобойИнституттеоретическойфизикиимениКавлиКалифорнийскогоуниверситетавСанта-Барбаре,вкоторомвыдавноработаетеикоторыйдолгоевремявозглавляли.
— Этому институту уже тридцать три года. Основная идея его создания заключалась в том, чтобы он стал универсальным связующим звеном, удобным местом встречи различных ведущих физиков-теоретиков, стимулирующим эффективное общение и взаимодействие между теоретиками, а также организацию совместных исследовательских программ и проектов.
—Искольковсеговнемнаучныхсотрудников?
— В среднем за год институт посещает порядка тысячи ученых, но на постоянной основе в нем работает меньше десятка человек. Примерно половина из приезжающих в институт — ученые из самих Соединенных Штатов, еще столько же — из остального мира.
В течение года в институте обычно реализуется где-то десять-двенадцать различных научных программ продолжительностью около трех месяцев каждая, и, как правило, внутри самого здания одномоментно находятся не более сотни с небольшим ученых.
—Аэтинаучныепрограммыносятисключительнотеоретическийхарактериливинститутетакжепроводятсякакие-либоэкспериментальныеисследования?
— Наш институт занимается только чистой теорией, то есть, грубо говоря, ученые в нем пользуются в основном бумагой и ручкой, но диапазон научных направлений весьма обширен — это проблемы современной космологии и астрофизики, биофизические и геофизические исследования и так далее. При этом обычный подход при выборе новых программ и проектов заключается в том, что мы стремимся работать на опережение, определяя темы, которые, по нашему мнению, должны выйти на передний план в научном сообществе в течение ближайших двух-трех лет. И пока такой подход себя полностью оправдывает.
Я был директором института в Санта-Барбаре в течение пятнадцати лет и только в июле 2012-го ушел в отставку, сохранив за собой место профессора. Теперь я наконец получил возможность полностью сосредоточиться на чисто научной работе, и должен признаться, что выбранное для института место чрезвычайно стимулирует эту работу. (С
