Научна мрежа От теоретик до експериментатор
В тази бележка ще се опитам да представя съвременната класификация на учените, работещи в областта на физиката на елементарните частици. Обръщам внимание на читателите на бележката, че предложената класификация НЕ Е ПРИЕМА ОФИЦИАЛНО в нито един физически институт или международен център, но в продължение на много години е неофициално използвана от всички активно работещи „елементарни физици“. Според мен неофициалността на класификацията оправдава донякъде свободния тон на тази бележка, изобилието от очевиден жаргон. Авторът се смята за феноменолог, понякога се лута из територията на „моделисти“.
И така, нека започнем нашата неофициална (но в никакъв случай шега!) Класификация.
От всичко казано по-горе, изобщо не следва, че теоретичните физици измислят различни нелепи неща, които нямат абсолютно нищо общо с реалността. Напротив, всяка дълбока идея на теоретиците се основава на последователността на нейните последици от съвкупността от експериментални факти, твърдо установени към днешна дата и теориите, които ги обясняват. Например, теорията на суперструните следва почти недвусмислено от съвременната квантова теория на полето. Теоретичните физици, според мен, са едни от най-щастливите представители на човечеството. За тях светът вече е намерил онази пълнота и дълбочина, до която един обикновен човек ще трябва да се влачи още няколкостотин години.
Следващата стъпка е заета от феноменолози. Това са теоретици, чиято работа по принцип се подлага на експериментална проверка на съвременни или бъдещи ускорители или чиято дейност е пряко свързана с настоящите експерименти. Примери за феноменолози: учени, които разработват различни, включително непертурбативни, методи на теорията за силните взаимодействия или изчисляват радиокорекции от висок ред, да речем, на аномалния магнитен момент на електрон или мюон. Границата между теоретици и феноменолози се променя непрекъснато с развитието на съвременните технологии и нарастването на експерименталните възможности. Например преди 15 години хората, ангажирани с изследвания върху суперсиметрията или каналите на разпада на бог на Хигс, са били считани за теоретици. Днес, в светлината на новите възможности на американския ускорител Tevatron (FNAL) и планираното изстрелване на LHC суперколайдъра в CERN, тези хора твърдо се преместиха в редиците на феноменолозите.
Не бива да се мисли, че феноменолозите се занимават само с „въвеждането“ на идеите на теоретичните физици в експеримент или „обслужването“ на нуждите на експерименталните физици. Бих казал, че феноменолозите създават реалистична теория за света около нас, базирана на най-новите постижения на съвременните експерименти. За да създадат такава реалистична теория, феноменолозите изискват толкова изобретателност и интуиция, колкото и теоретичните физици. Например, Стандартният модел на взаимодействие на елементарните частици и възможните му разширения са феноменологията. Тоест, феноменологията е настоящето и не много далечното бъдеще на теорията на микросвета.
Следващите в списъка са учени, занимаващи се с компютърно моделиране на физически процеси. Нека наречем тези хора с няколко жаргонни термина "моделисти". За какво са "моделиращите"? Едно е теоретично да се изчисли например разпадането на Хигс бозона на четири лептона. И съвсем друг въпрос е да се адаптира получения теоретичен резултат за конкретен експеримент. За да направите това, е необходимо да се изчислят всички нюанси на преминаването на лептони през детектиращия обем на експерименталната настройка, като се вземе предвид ефективността на реакцията на всеки тип детектор, и да се проучи цялостно влиянието на паразитни сигнали от огромен брой неконтролирани разпадания на други частици, които по никакъв начин не са свързани със сигнала от изследвания бозон на Хигс, а произтичат от сблъсъци на частици. За съвременни сложни детектиращи инсталации, като детектори D0 (FNAL, САЩ), BELLE (KEK, Япония), ATLAS (CERN, Швейцария) и много други, е фундаментално невъзможно да се извършват такива изчисления на ръка. Само с помощта на компютри, оборудвани със специални програми. "Моделиращите" са тези, които пишат, отстраняват грешки и използват тези програми, за да предскажат поведението на детекторите и да изследват разпадането на частиците.