내 눈물의 흔적: 2012년 CERN에서 Peter Higgs의 감정의 진정한 의미

이미지를 본 사람이라면 피터 힉스의 젖은 눈을 잊을 수 없을 것입니다. 4년 2012월 XNUMX일 CERN 대강당에서 촬영 비디오 영국의 이론 물리학자가 힉스 입자가 발견되었다고 실험실 사장이 발표할 때 티슈를 들고 있는 모습을 보여줍니다. 당시 83세였던 힉스는 얼굴을 문지르기 위해 안경을 벗었다. 그러나 그 눈물은 특히 민감한 남자의 감정을 드러내는가? 아니면 물리학자로서의 삶에 내재된 감정적 흐름을 나타내는 것입니까?

교과서에 오랫동안 간직되어 있고 전통적인 과학 철학자들이 승인한 견해에 따르면, 물리학자는 자연의 수수께끼를 풀기 위해 물리적 및 개념적 도구를 적용하도록 훈련받은 조사자입니다. 작업이 전개될 때 어떤 기분이든지 간에 개인의 주관적인 반응만을 반영합니다. 쇼의 분위기는 물리학의 실천과 관련이 없습니다. Higgs는 단순히 눈물을 흘리는 경향이 있는 사람임에 틀림없으므로 이 견해가 적용됩니다.

피터 힉스의 눈물은 특히 민감한 남자의 감정을 드러내는가? 아니면 물리학자로서의 삶에 내재된 감정적 흐름을 나타내는 것입니까?

그러나 과학에 대한 보다 포괄적인 접근 방식에 따르면 과학은 제품뿐만 아니라 실천가도 포함하는 것으로 간주됩니다. 그 눈물은 다릅니다. 물리학자들은 자연의 수수께끼를 푸는 것을 중시하는 삶의 방식에 속하며 기분은 평범한 삶과 마찬가지로 삶의 방식에도 본질적입니다. 자연이 조작 가능하고 측정 가능하고 해결해야 할 퍼즐로 가득한 세상에서 물리학자들은 경외감, 지루함, 혼란, 실망에서부터 낙담, 집착, 압박, 충격, 회의론에 이르기까지 모든 것을 경험합니다.

물론, 그러한 감정은 우리가 일상 생활에서 경험하는 것과 반드시 ​​다르지는 않지만 물리학 생활에 내재되어 있으므로 물리학 자체에 내재되어 있습니다. 사실, 물리학자들이 살고 있는 퍼즐 풀기 세계는 운동 선수들이 게임의 밀물과 썰물에 자신의 모든 것을 쏟아붓는 스포츠와 같습니다. 흥미진진한 경기에서 감정이 없는 운동선수를 발견하면 그들이 기분을 잘 숨기거나 단순히 참여하지 않는다고 가정합니다. 마찬가지로, 자신의 작업이나 좌절과 성공에 대해 맹목적인 물리학자를 만나면 그들이 실제로 얼마나 재능이 있는지 궁금하지 않을 수 없습니다.

냉담하기로 악명 높은 이론가인 폴 디락(Paul Dirac)조차도 "푸아송 괄호"가 양자 역학과 관련이 있을 수 있음을 깨달았을 때를 회상하면서 알 수 있듯이 개인적으로 변덕스러웠습니다. 이 수학적 연산에 대해 충분히 알지 못하고 교과서에서 적절하게 논의된 것을 찾을 수 없었기 때문에 Dirac은 그 특정 일요일에 도서관이 문을 닫는 것을 알고 절망했습니다. 그는 도서관이 다시 문을 열 때까지 “밤을 참지 못하고 다음날 아침에” 기다려야 했습니다.

이따금 특히 강렬하고 강력한 감정을 불러일으키는 극적이고 감각적인 사건이 있습니다.

그러나 과학에 대한 기존의 견해는 이러한 분위기를 생략하여 주관적인 것으로 분류하고 심리학자의 영역에 속하는 것으로 일축합니다. 그러나 실무자들이 푹 빠져 있는 "물리학 세계"가 있습니다. 일반적으로 동료와 대화하고 다른 사람들이 무엇을 하는지 배우는 것과 같은 일상적인 일입니다. 새로운 아이디어에 대해 듣고, 저널을 읽고, 물품을 주문하는 것; 새로운 프로젝트를 계획하고 실행하는 것. 그러나 때때로 특히 강렬하고 강력한 감정을 불러일으키는 극적이고 감각적인 사건이 있습니다.

대량 것

힉스 입자의 발견 발표는 그러한 사건 중 하나였습니다. 이 얼마나 특별한 퍼즐의 결정적인 조각입니까! 입자 물리학의 표준 모델 아키텍처를 만들기 위해 수백 개의 이론적 조각이 결합되어야 했으며 가속기 및 검출기 기술의 수십 년 개발이 필요했습니다. 표준 모델은 또한 먼저 우주선에서 발견된 다음 가속기에서 더 많이 생성된 모든 이상한 입자를 통합해야 했습니다.

그 모델은 이론가들이 이러한 입자를 가족으로 구성하기 위한 수많은 계획을 개발하도록 요구했으며 실험가는 모든 가족 구성원과 그 속성을 식별해야 했습니다. 입자 내부와 입자 사이의 모든 힘은 하나로 통합되어야 했습니다. 게이지 대칭과 깨진 대칭이 발명되어야 했습니다. 때때로 진화하는 아키텍처에 심각한 결함(패리티 위반, 차지 패리티 위반)이 나타나 해결해야 했습니다.

그러나 처음부터 놓친 부분은 이 아키텍처에서 질량이 얼마나 중요한지였습니다. 필요한 아이디어 자체의 발명에는 몇 년이 걸렸고 겉보기에는 관련이 없어 보이는 분야에서 겉보기에 관련이 없어 보이는 많은 단계가 필요했습니다.

Julian Schwinger는 전하를 띤 보존이 질량이 없다는 사실 때문에 약한 전자기장과 전자기장을 연결하려는 시도가 방해를 받는다는 것을 발견했습니다. Yoichiro Nambu는 숨겨진 대칭의 개념이 초전도성의 핵심이라는 것을 발견했습니다. Jeffrey Goldstone은 대칭을 깨면 질량이 없는 보존이 생성된다는 것을 확인했습니다. 필립 앤더슨 플라즈마 물리학의 아이디어를 사용하여 거대한 게이지 입자를 가질 수 있음을 보여줬고, 몇몇 다른 이론가들은 입자가 Goldstone 보존을 흡수하여 그렇게 될 수 있음을 보여주었습니다.

Peter Higgs의 연구는 그러한 보존을 기술했을 뿐만 아니라 실험적으로 식별할 수 있는 방법을 제안했습니다. 이 모든 것들과 다른 많은 기여는 그 조각을 표준 모델의 청사진에 맞추는 데 들어가야 했고, 그 청사진이 건전했음을 보여주었습니다. 그리고 나서 2012년에 완료된 boson 사냥이라는 엄청난 기술적, 실험적 도전이 boson에 대한 첫 번째 설명이 있은 지 거의 반세기 후에 찾아왔습니다.

임계점

그날 CERN에서 입자 발표 당시 느낌을 느낀 것은 Peter Higgs만이 아닙니다. 물론 그 방에는 어떤 분위기도 없었다. 일부는 기여한 후 발견을 축하하거나 CERN 내부 또는 외부의 다른 영역에서 일하면서도 발견을 자랑스러워했습니다. 다른 사람들은 기부를 구했지만 실패했거나 기부를 인정받지 못한 것에 대해 실망했을 수 있습니다. 이러한 분위기는 모두 존재하며 물리학자의 삶의 방식과 떼려야 뗄 수 없는 관계였습니다.

Higgs'가 더 눈에 띄었기 때문입니다. 그리고 경계하는 카메라 오퍼레이터가 그것을 필름으로 포착했습니다.