La fisica è spesso vista come un'attività spassionata e puramente obiettiva. Allora come, meraviglie Robert P piega, ci spieghiamo la reazione di Peter Higgs quando fu scoperto il bosone che porta il suo nome?
Nessuno che abbia visto le immagini dimenticherà gli occhi acquosi di Peter Higgs. Catturato presso l'auditorium principale del CERN il 4 luglio 2012, il video mostra il fisico teorico britannico che tiene un fazzoletto mentre i capi del laboratorio annunciano che il bosone di Higgs è stato scoperto. Higgs, che allora aveva 83 anni, si è gonfiato e si toglie gli occhiali per tamponarsi la faccia. Ma quelle lacrime rivelano l'emozione di un uomo particolarmente sensibile? Oppure indicano correnti emotive intrinseche alla vita di un fisico?
Secondo un punto di vista a lungo racchiuso nei libri di testo e ratificato dai filosofi della scienza tradizionali, i fisici sono ricercatori addestrati ad applicare strumenti fisici e concettuali per svelare gli enigmi della natura. Qualunque siano gli stati d'animo che li colpiscono durante lo svolgimento del lavoro, riflettono solo le risposte soggettive degli individui; gli stati d'animo in mostra sono irrilevanti per la pratica della fisica. Higgs deve essere semplicemente un uomo incline alle lacrime, quindi questo punto di vista va bene.
Le lacrime di Peter Higgs rivelano l'emozione di un uomo particolarmente sensibile? Oppure indicano correnti emotive intrinseche alla vita di un fisico?
Ma secondo un approccio più inclusivo alla scienza, che la considera composta non solo da prodotti ma anche da praticanti, quelle lacrime sono diverse. I fisici appartengono a uno stile di vita che valorizza la soluzione degli enigmi della natura – e gli stati d'animo sono intrinseci a quel modo di vivere come lo sono alla vita ordinaria. Vivendo in un mondo in cui la natura appare manipolabile e misurabile - e piena di enigmi da risolvere - i fisici sperimentano di tutto, da soggezione, noia, confusione e delusione a scoraggiamento, ossessione, pressione, shock, scetticismo e altro ancora.
Alla scoperta del bosone di Higgs: una giornata in fisica senza eguali
Certo, quei sentimenti non sono necessariamente diversi da quelli che sperimentiamo nella vita di tutti i giorni, ma sono intrinseci alla vita fisica, e quindi alla fisica stessa. In effetti, il mondo di risoluzione dei puzzle in cui vivono i fisici è un po' come lo sport, in cui gli atleti portano il loro meglio nel flusso e riflusso di un gioco. Se vedi un atleta privo di emozioni in una partita emozionante, presumi che sia bravo a nascondere i suoi stati d'animo o semplicemente disimpegnato. Allo stesso modo, se incontri un fisico che è blasé riguardo al proprio lavoro o alle proprie battute d'arresto e successi, non puoi fare a meno di chiederti quanto sia veramente talentuoso.
Anche il teorico notoriamente impassibile Paul Dirac era in privato lunatico, come rivelato dal suo ricordo del tempo in cui si rese conto della probabile rilevanza delle "parentesi di Poisson" per la meccanica quantistica. Non conoscendo abbastanza questa operazione matematica e non essendo in grado di trovarla adeguatamente discussa nei suoi libri di testo, Dirac si disperava nello scoprire che la biblioteca era chiusa quella particolare domenica. Fu costretto ad aspettare “con impazienza tutta la notte e poi il mattino dopo” fino alla riapertura della biblioteca.
Ogni tanto si verifica qualche evento drammatico e clamoroso che provoca un'emozione particolarmente intensa e potente.
La visione convenzionale della scienza, tuttavia, omette questi stati d'animo, etichettandoli come soggettivi e liquidandoli come qualcosa nel dominio degli psicologi. Ma c'è un "mondo della fisica" in cui i praticanti sono coinvolti. Di solito, è roba di tutti i giorni come conversare con i colleghi e imparare cosa stanno facendo gli altri; di ascoltare nuove idee, leggere diari e ordinare forniture; di progettare e realizzare nuovi progetti. Di tanto in tanto, però, c'è qualche evento drammatico e clamoroso che provoca un'emozione particolarmente intensa e potente.
La cosa di massa
L'annuncio della scoperta del bosone di Higgs è stato uno di questi eventi. Che pezzo decisivo di che straordinario puzzle! Centinaia di elementi teorici hanno dovuto riunirsi per creare l'architettura del modello standard della fisica delle particelle e sono stati necessari decenni di sviluppo nella tecnologia degli acceleratori e dei rivelatori. Il Modello Standard doveva incorporare anche tutte quelle strane particelle scoperte prima nei raggi cosmici e poi ancora di più prodotte negli acceleratori.
Quel modello richiedeva ai teorici di sviluppare innumerevoli schemi per organizzare queste particelle in famiglie, con gli sperimentatori che dovevano identificare tutti i membri della famiglia e le loro proprietà. Tutte quelle forze dentro e tra le particelle dovevano essere consolidate in una sola. È stato necessario inventare la simmetria di calibro e la simmetria spezzata. Di tanto in tanto nell'architettura in evoluzione appariva un difetto profondo – violazione di parità, addebito – violazione di parità – che doveva essere risolto.
Ma un tassello che mancava all'inizio era il modo in cui la massa figura in questa architettura. L'invenzione dell'idea necessaria stessa ha richiesto anni e ha richiesto molti passaggi apparentemente non correlati da campi apparentemente non correlati.
Bosone di compleanno: 10 anni di vita con la particella di Higgs
Julian Schwinger ha scoperto che i tentativi di collegare i campi deboli ed elettromagnetici erano ostacolati dal fatto che i bosoni caricati elettricamente non sono privi di massa. Yoichiro Nambu ha scoperto che l'idea della simmetria nascosta era la chiave della superconduttività. Jeffrey Goldstone ha visto che la rottura della simmetria crea bosoni senza massa. Philip Anderson hanno utilizzato le idee della fisica del plasma per dimostrare che è possibile avere bosoni di gauge massicci, mentre molti altri teorici hanno dimostrato che i bosoni possono diventare in questo modo assorbendo il bosone di Goldstone.
Il lavoro di Peter Higgs non solo descriveva un tale bosone, ma proponeva anche modi per identificarlo sperimentalmente. Tutte queste cose, e molti altri contributi, sono stati necessari per inserire quel pezzo nel progetto del modello standard, dimostrando che il suo progetto era valido. E poi è arrivata l'enorme sfida tecnica e sperimentale della caccia al bosone – un lavoro che è stato completato nel 2012 – quasi mezzo secolo dopo la prima descrizione del bosone.
Il punto critico
Peter Higgs non era il solo a provare sentimenti quel giorno al CERN durante l'annuncio di quella particella. Non c'era un solo stato d'animo nella stanza, ovviamente. Alcuni stavano celebrando la scoperta dopo avervi contribuito, o erano orgogliosi della scoperta nonostante lavorassero in un'altra area all'interno o all'esterno del CERN. Altri potrebbero essere rimasti sgomenti per aver cercato - ma non - di contribuire, o per aver visto i loro contributi non riconosciuti. Questi stati d'animo erano tutti presenti e inseparabili dal modo di vivere di un fisico.
È solo che quello di Higgs era più visibile e un operatore di ripresa attento lo ha ripreso su pellicola.
