более крупный, чувствительный и эффективный инструмент. Это сработало в случае нейтрино и кварков, это сработало с черными дырами, внесолнечными планетами и гравитационными волнами, с бозоном Хиггса – и нет никаких причин считать, что это не сработает с темной материей. Кто знает, быть может, революционное открытие находится как раз за горизонтом наших современных технических возможностей.

Именно на это возлагает надежды Лора Баудис, хотя она и осознает, что «природе наплевать на наши надежды»6. Баудис – специалист по физике элементарных частиц из Цюрихского университета и официальный представитель международного проекта «Дарвин» (DARWIN) с участием около 170 ученых из более чем 30 институтов Европы и США. Цель проекта – строительство супердетектора темной материи на основе жидкого ксенона, намного превосходящего существующие самые передовые установки XENONnT в Италии, LUX-ZEPLIN в штате Южная Дакота и PandaX‑4T в Китае. По словам Баудис, в случае утверждения этого проекта строительство установки стоимостью 150 миллионов долларов может начаться в 2024 году, скорее всего, в лаборатории Гран-Сассо, а первые научные результаты ожидаются в 2027-м7.

Баудис вспоминает, как, сидя когда-то в Цюрихском аэропорту, увидела самолет небольшой региональной авиакомпании под названием «Дарвин». «Мне это название сразу же понравилось, – говорит она. – Тогда мы еще не были уверены, будет ли в новом детекторе использоваться жидкий ксенон или жидкий аргон, и выбрали в качестве названия DARWIN, что расшифровывается как DARk matter WIMP search with Noble liquids – “Поиск темной материи в виде вимпов с помощью жидких благородных газов”». (Кстати, авиакомпания обанкротилась в конце 2017 года.) Установка DARWIN, начиненная аж 50 тоннами жидкого ксенона, должна обеспечить беспрецедентную чувствительность, достаточную для регистрации взаимодействий с частицами темной материи, происходящих слишком редко для имеющихся в настоящее время детекторов. «Было бы совершенно непростительно не проверить эту возможность, – заявила Баудис журналистке журнала Nature Элизабет Гибни8. – Будущие поколения могут спросить нас, почему мы этого не сделали».

В какой-то момент станет ясно, что прямое обнаружение вимпов невозможно из-за нейтрино. Солнечные нейтрино и порождаемые космическими лучами «атмосферные нейтрино» создают слабый, но устойчивый фоновый сигнал, от которого невозможно отгородиться никакими современными технологиями. Если искомые взаимодействия с темной материей настолько редкие, что теряются на фоне этого нейтринного фона, то физики рано или поздно «натолкнутся на нейтринную стену» и прямое обнаружение вимпов будет невозможным. Если в ходе реализации проекта DARWIN темную материю удастся открыть до того, как ученые упрутся в нейтринный фон, то, по словам Баудис, это может оправдать строительство еще более крупной, 100-тонной установки для более основательного исследования этой субстанции. «Но это уже будет конец пути. Если открытия не случится, то DARWIN станет последней такой установкой».

Разумеется, возможно, что решение загадки темной материи будет получено с помощью детекторов других типов, рассчитанных не на вимпы, а на другие виды частиц. Не исключено, что будущие большие нейтринные детекторы вроде «Гиперкамиоканде» в Японии, подземной нейтринной обсерватории Цзянмэнь в Китае и установки DUNE в бывшем золотом руднике Хоумстейк в Южной Дакоте внесут бо́льшую ясность в вопрос о массах трех видов нейтрино и возможности существования невидимого океана «теплой» темной материи из гораздо более массивных стерильных нейтрино9. В то время как описанный в главе 23 эксперимент ADMX в Сиэтле до сих пор не смог обнаружить аксионоподобные частицы, ученые уже занимаются созданием гораздо более масштабной и чувствительной Международной аксионной обсерватории. Ее основной задачей будет поиск солнечных аксионов, но эта установка может также обнаружить аксионы темной материи в галактическом гало10.

После осмотра чистой комнаты телескопа «Евклид» я наслаждаюсь бокалом вина на одной из террас на площади Капитолия, окруженной характерными для Тулузы кирпичными домами из красно-розового кирпича. И снова пытаюсь представить себе, как миллионы частиц темной материи ежесекундно проходят через каждый квадратный сантиметр моего тела. Незаметные, невидимые, таинственные. Вездесущая призрачная субстанция, пронизывающая нашу планету, нашу Солнечную систему, нашу Галактику и каждый уголок нашей расширяющейся Вселенной. А ученые не имеют представления об истинной природе этой субстанции.

На протяжении жизни всего нескольких поколений мы поняли, насколько малое место занимает человечество в пространстве и во времени. Мы узнали структуру земных недр, нашли решение загадки источника энергии Солнца и заглянули внутрь атомного ядра. Мы расшифровали генетический код нашей ДНК, узнали про заразные вирусы и про то, как с ними бороться. Мы создали искусственный интеллект. И при этом, несмотря на десятилетия целенаправленных усилий, самые блестящие умы планеты так и не смогли ответить на один из самых фундаментальных из когда-либо поставленных нами вопросов: из чего же состоит материальная Вселенная?

Быть может, как считают Мордехай Милгром и Эрик Верлинде, мы гоняемся за химерами, а никакой темной материи вообще нет. Вполне возможно, что мы на неправильном пути. Как говорит Сабина Хоссенфельдер, «нам следует выйти из бесплодного цикла, когда мы придумываем новые теоретические сущности, создаем новые детекторы для их поиска, а потом ничего не обнаруживаем и повторяем все снова и снова, – бесполезная трата времени и денег». А кто знает, может быть, мы просто недостаточно компетентны для того, чтобы понять природу на ее самом глубоком уровне. Ящерица никогда не поймет термодинамику, и мы не ожидаем от собаки решения уравнений квантовой механики – так почему же Homo sapiens должен стать первым животным, которому суждено полностью постичь внутреннее устройство Вселенной? В конце концов, природа не обязана быть понятной для нашего крохотного 1300-граммового мозга.

И все же ученые не сдаются, несмотря на все неудачи, сомнения, нулевые результаты и тупики. Если реализуемый сейчас эксперимент не дает решения загадки, то это может получиться в одном из следующих. По словам Баудис, мы не можем указывать природе, как ей себя вести, «но мы не должны терять надежду. Есть множество примеров, когда потребовались десятки лет, прежде чем теоретические предсказания были подтверждены наблюдениями. Экспериментатор просто не может жить сегодняшним днем, а всегда должен готовиться к следующему этапу».

Сьюзен Басегмез, специалист по физике элементарных частиц из Национального института ядерной физики и физики высоких энергий Nikhef в Амстердаме, выражается еще более прямолинейно11. Она родилась в Турции через два года после выхода пионерской статьи Джима Пиблса про небарионную холодную темную материю, в 2007 году отправилась в ЦЕРН и с 2018-го живет и работает в Нидерландах. По ее словам, «темная материя – одна из величайших загадок современной науки, и поэтому мы никогда не сойдем с нашего пути. Я очень надеюсь, что эта проблема будет решена в течение следующего десятка лет или около того. Если к тому времени мы