Η φυσική θεωρείται συχνά ως μια απαθής και καθαρά αντικειμενική δραστηριότητα. Πώς λοιπόν, αναρωτιέται Robert P Crease, εξηγούμε την αντίδραση του Πίτερ Χιγκς όταν ανακαλύφθηκε το μποζόνιο που φέρει το όνομά του;
Κανείς που έχει δει τις εικόνες δεν θα ξεχάσει τα υγρά μάτια του Πίτερ Χιγκς. Τραβήχτηκε στο κεντρικό αμφιθέατρο του CERN στις 4 Ιουλίου 2012, το βίντεο δείχνει τον Βρετανό θεωρητικό φυσικό να κρατά ένα χαρτομάντιλο καθώς τα αφεντικά του εργαστηρίου ανακοινώνουν ότι το μποζόνιο Higgs ανακαλύφθηκε. Ο Χιγκς, ο οποίος ήταν τότε 83 ετών, έχει φουσκώσει και βγάζει τα γυαλιά του για να στρώσει το πρόσωπό του. Αποκαλύπτουν όμως αυτά τα δάκρυα τη συγκίνηση ενός ιδιαίτερα ευαίσθητου άνδρα; Ή μήπως υποδεικνύουν συναισθηματικά ρεύματα εγγενή στη ζωή ως φυσικός;
Σύμφωνα με μια άποψη που κατοχυρώνεται από καιρό σε σχολικά βιβλία και επικυρώνεται από παραδοσιακούς φιλοσόφους της επιστήμης, οι φυσικοί είναι ερευνητές εκπαιδευμένοι να εφαρμόζουν φυσικά και εννοιολογικά εργαλεία για να ξετυλίγουν τα παζλ της φύσης. Όποιες διαθέσεις τους χτυπούν καθώς εξελίσσεται το έργο αντικατοπτρίζουν μόνο τις υποκειμενικές απαντήσεις των ατόμων. οι διαθέσεις στην εκπομπή είναι άσχετες με την πρακτική της φυσικής. Ο Χιγκς πρέπει να είναι απλά ένας άντρας επιρρεπής στα δάκρυα, έτσι ισχύει αυτή η άποψη.
Τα δάκρυα του Πίτερ Χιγκς αποκαλύπτουν το συναίσθημα ενός ιδιαίτερα ευαίσθητου ανθρώπου; Ή μήπως υποδεικνύουν συναισθηματικά ρεύματα εγγενή στη ζωή ως φυσικός;
Αλλά σύμφωνα με μια πιο ολοκληρωμένη προσέγγιση της επιστήμης, η οποία την αντιμετωπίζει ως αποτελούμενη όχι μόνο από προϊόντα αλλά και από επαγγελματίες, αυτά τα δάκρυα είναι διαφορετικά. Οι φυσικοί ανήκουν σε έναν τρόπο ζωής που εκτιμά την επίλυση των γρίφων της φύσης – και οι διαθέσεις είναι τόσο εγγενείς σε αυτόν τον τρόπο ζωής όσο και στη συνηθισμένη ζωή. Ζώντας σε έναν κόσμο στον οποίο η φύση φαίνεται χειρίσιμη και μετρήσιμη - και γεμάτος γρίφους που πρέπει να λυθούν - οι φυσικοί βιώνουν τα πάντα, από δέος, πλήξη, σύγχυση και απογοήτευση μέχρι αποθάρρυνση, εμμονή, πίεση, σοκ, σκεπτικισμό και πολλά άλλα.
Ανακαλύπτοντας το μποζόνιο Higgs: μια μέρα στη φυσική όπως καμία άλλη
Σίγουρα, αυτά τα συναισθήματα δεν είναι απαραίτητα διαφορετικά από αυτά που βιώνουμε στην καθημερινή ζωή, αλλά είναι εγγενή στη ζωή της φυσικής, και επομένως στην ίδια τη φυσική. Στην πραγματικότητα, ο κόσμος επίλυσης γρίφων που κατοικούν οι φυσικοί μοιάζει μάλλον με τον αθλητισμό, όπου οι αθλητές φέρνουν τα πάντα στην άμπωτη και τη ροή ενός παιχνιδιού. Αν εντοπίσετε έναν αθλητή χωρίς συναισθήματα σε έναν συναρπαστικό αγώνα, υποθέτετε ότι είτε είναι καλός στο να κρύβει τη διάθεσή του είτε απλά είναι απεμπλακεί. Παρομοίως, αν συναντήσετε έναν φυσικό που είναι μυρισμένος για τη δουλειά του ή για τις αποτυχίες και τις επιτυχίες του, δεν μπορείτε παρά να αναρωτηθείτε πόσο ταλαντούχοι είναι πραγματικά.
Ακόμη και ο διαβόητα απαθής θεωρητικός Paul Dirac ήταν ιδιωτικά κυκλοθυμικός, όπως αποκαλύπτεται από την ανάμνηση της εποχής που συνειδητοποίησε την πιθανή σχέση των «αγκύλων Poisson» με την κβαντική μηχανική. Μη γνωρίζοντας αρκετά για αυτή τη μαθηματική πράξη και όντας ανίκανος να τη βρει επαρκώς συζητημένη στα σχολικά του βιβλία, ο Ντιράκ βρήκε σε απόγνωση ότι η βιβλιοθήκη ήταν κλειστή τη συγκεκριμένη Κυριακή. Αναγκάστηκε να περιμένει «ανυπόμονα όλη τη νύχτα και μετά το επόμενο πρωί» μέχρι να ανοίξει ξανά η βιβλιοθήκη.
Τώρα και ξανά υπάρχει κάποιο δραματικό και συγκλονιστικό γεγονός που προκαλεί ένα ιδιαίτερα έντονο και δυνατό συναίσθημα.
Η συμβατική θεώρηση της επιστήμης, ωστόσο, παραλείπει αυτές τις διαθέσεις, χαρακτηρίζοντάς τις υποκειμενικές και απορρίπτοντας τις ως κάτι στον τομέα των ψυχολόγων. Αλλά υπάρχει ένας «κόσμος της φυσικής» στον οποίο οι ασκούμενοι είναι παγιδευμένοι. Συνήθως, είναι καθημερινά πράγματα όπως η συνομιλία με συναδέλφους και η εκμάθηση τι κάνουν οι άλλοι. ακρόαση για νέες ιδέες, ανάγνωση περιοδικών και παραγγελία προμηθειών. σχεδιασμού και υλοποίησης νέων έργων. Τώρα και ξανά, όμως, υπάρχει κάποιο δραματικό και συγκλονιστικό γεγονός που προκαλεί ένα ιδιαίτερα έντονο και δυνατό συναίσθημα.
Το θέμα της μάζας
Η ανακοίνωση της ανακάλυψης του μποζονίου Higgs ήταν ένα τέτοιο γεγονός. Τι αποφασιστικό κομμάτι από ένα εξαιρετικό παζλ! Εκατοντάδες θεωρητικά κομμάτια έπρεπε να συγκεντρωθούν για να δημιουργήσουν την αρχιτεκτονική του Καθιερωμένου Μοντέλου της σωματιδιακής φυσικής και απαιτήθηκαν δεκαετίες ανάπτυξης στην τεχνολογία επιταχυντών και ανιχνευτών. Το Καθιερωμένο Μοντέλο έπρεπε επίσης να ενσωματώσει όλα εκείνα τα παράξενα σωματίδια που ανακαλύφθηκαν πρώτα στις κοσμικές ακτίνες και στη συνέχεια ακόμη περισσότερα που παράγονται σε επιταχυντές.
Αυτό το μοντέλο απαιτούσε από τους θεωρητικούς να αναπτύξουν αμέτρητα σχήματα για να οργανώσουν αυτά τα σωματίδια σε οικογένειες, με τους πειραματιστές να πρέπει να αναγνωρίσουν όλα τα μέλη της οικογένειας και τις ιδιότητές τους. Όλες αυτές οι δυνάμεις μέσα και μεταξύ των σωματιδίων έπρεπε να ενοποιηθούν σε μία. Έπρεπε να εφευρεθεί η συμμετρία μετρητή και η σπασμένη συμμετρία. Κάθε τόσο εμφανιζόταν κάποιο βαθύ ελάττωμα στην εξελισσόμενη αρχιτεκτονική – παραβίαση ισοτιμίας, παραβίαση χρέωσης ισοτιμίας – που έπρεπε να επιλυθεί.
Αλλά ένα κομμάτι που έλειπε από την αρχή ήταν το πώς φιγουράρει η μάζα σε αυτή την αρχιτεκτονική. Η εφεύρεση της ίδιας της απαραίτητης ιδέας κράτησε χρόνια και απαιτούσε πολλά φαινομενικά άσχετα βήματα από φαινομενικά άσχετα πεδία.
Μποζόνιο γενεθλίων: 10 χρόνια ζωής με το σωματίδιο Higgs
Ο Julian Schwinger ανακάλυψε ότι οι προσπάθειες σύνδεσης του ασθενούς και του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου παρεμποδίστηκαν από το γεγονός ότι τα ηλεκτρικά φορτισμένα μποζόνια δεν είναι χωρίς μάζα. Ο Yoichiro Nambu βρήκε ότι η ιδέα της κρυμμένης συμμετρίας ήταν το κλειδί για την υπεραγωγιμότητα. Ο Jeffrey Goldstone είδε ότι το σπάσιμο της συμμετρίας δημιουργεί μποζόνια χωρίς μάζα. Φίλιπ Άντερσον χρησιμοποίησαν ιδέες από τη φυσική του πλάσματος για να δείξουν ότι είναι δυνατό να έχουμε μποζόνια με μεγάλη μάζα, ενώ αρκετοί άλλοι θεωρητικοί έδειξαν ότι τα μποζόνια μπορούν να γίνουν έτσι απορροφώντας το μποζόνιο Goldstone.
Το έργο του Peter Higgs όχι μόνο περιέγραψε ένα τέτοιο μποζόνιο αλλά πρότεινε επίσης τρόπους με τους οποίους θα μπορούσε να αναγνωριστεί πειραματικά. Όλα αυτά τα πράγματα, και πολλές άλλες συνεισφορές, έπρεπε να μπουν για την προσαρμογή αυτού του κομματιού στο σχεδιάγραμμα του Καθιερωμένου Μοντέλου, δείχνοντας ότι το σχέδιο του ήταν υγιές. Και μετά ήρθε η τεράστια τεχνική και πειραματική πρόκληση του κυνηγιού για το μποζόνιο – μια δουλειά που ολοκληρώθηκε το 2012 – σχεδόν μισό αιώνα μετά την πρώτη περιγραφή του μποζονίου.
Το κρίσιμο σημείο
Ο Peter Higgs δεν ήταν μόνος που βίωσε συναισθήματα εκείνη την ημέρα στο CERN κατά την ανακοίνωση αυτού του σωματιδίου. Δεν υπήρχε ούτε μια διάθεση στο δωμάτιο, φυσικά. Κάποιοι πανηγύριζαν την ανακάλυψη αφού συνέβαλαν σε αυτήν ή ήταν περήφανοι για την ανακάλυψη παρόλο που εργάζονταν σε άλλη περιοχή εντός ή εκτός του CERN. Άλλοι μπορεί να απογοητεύτηκαν επειδή προσπάθησαν –αλλά απέτυχαν– να συνεισφέρουν, ή επειδή οι συνεισφορές τους δεν αναγνωρίστηκαν. Αυτές οι διαθέσεις ήταν όλες παρούσες και αχώριστες από τον τρόπο ζωής ενός φυσικού.
Απλώς, ο Χιγκς ήταν πιο ορατός – και ένας χειριστής κάμερας το κατέγραψε σε φιλμ.
