Fizica este adesea privită ca o activitate lipsită de pasiune și pur obiectivă. Deci cum, se minune Robert P Crease, explicăm reacția lui Peter Higgs când a fost descoperit bosonul care îi poartă numele?
Nimeni care a văzut imaginile nu va uita ochii lăcrimați ai lui Peter Higgs. Capturat la auditoriul principal al CERN la 4 iulie 2012, video arată fizicianul teoretician britanic ținând un șervețel în timp ce șefii de laborator anunță că a fost descoperit bosonul Higgs. Higgs, care avea atunci 83 de ani, s-a plin și își scoate ochelarii pentru a-și unge fața. Dar acele lacrimi dezvăluie emoția unui bărbat deosebit de sensibil? Sau indică ele curente emoționale intrinseci vieții de fizician?
Conform unui punct de vedere consacrat de mult timp în manuale și ratificat de filozofii tradiționali ai științei, fizicienii sunt cercetători pregătiți să aplice instrumente fizice și conceptuale pentru a dezlega puzzle-urile naturii. Indiferent de dispozițiile care îi lovesc pe măsură ce munca se desfășoară, reflectă doar răspunsurile subiective ale indivizilor; stările de spirit prezentate sunt irelevante pentru practica fizicii. Higgs trebuie să fie pur și simplu un bărbat predispus la lacrimi, așa că această părere merge.
Lacrimile lui Peter Higgs dezvăluie emoția unui bărbat deosebit de sensibil? Sau indică ele curente emoționale intrinseci vieții de fizician?
Dar conform unei abordări mai cuprinzătoare a științei, care o tratează ca fiind nu numai produse, ci și practicieni, acele lacrimi sunt diferite. Fizicienii aparțin unui mod de viață care prețuiește rezolvarea puzzle-urilor naturii – iar stările de spirit sunt la fel de intrinsece acelui mod de viață ca și vieții obișnuite. Trăind într-o lume în care natura pare manipulabilă și măsurabilă – și plină de puzzle-uri de rezolvat – fizicienii experimentează totul, de la uimire, plictiseală, confuzie și dezamăgire până la descurajare, obsesie, presiune, șoc, scepticism și multe altele.
Descoperirea bosonului Higgs: o zi în fizică ca nimeni altul
Sigur, acele sentimente nu sunt neapărat diferite de ceea ce trăim în viața de zi cu zi, dar sunt intrinseci vieții fizice și, prin urmare, fizicii în sine. De fapt, lumea de rezolvare a puzzle-urilor pe care o locuiesc fizicienii este mai degrabă ca sportul, în care sportivii aduc totul în fluxul și refluxul unui joc. Dacă vezi un atlet lipsit de emoții într-un meci interesant, presupui că fie este bun la ascunderea stărilor de spirit, fie este pur și simplu dezactivat. În mod similar, dacă întâlnești un fizician care este blamat de munca lui sau de eșecurile și succesele sale, nu poți să nu te întrebi cât de talentați sunt cu adevărat.
Chiar și teoreticianul notoriu de impasibil Paul Dirac era capricios în privat, așa cum reiese din amintirile sale despre momentul în care și-a dat seama de relevanța probabilă a „parantezilor Poisson” pentru mecanica cuantică. Neștiind suficient despre această operațiune matematică și fiind incapabil să o găsească discutată în mod adecvat în manualele sale, Dirac era în disperare să constate că biblioteca era închisă în acea duminică. A fost forțat să aștepte „nerăbdător toată noaptea și apoi a doua zi dimineața” până când biblioteca s-a redeschis.
Din când în când există un eveniment dramatic și senzațional care provoacă o emoție deosebit de intensă și puternică.
Viziunea convențională a științei, totuși, omite aceste stări, etichetându-le subiective și respingându-le ca fiind ceva de domeniul psihologilor. Dar există o „lume a fizicii” în care practicanții sunt prinși. de a auzi despre idei noi, de a citi jurnale și de a comanda consumabile; de planificare şi derulare de noi proiecte. Din când în când, totuși, există un eveniment dramatic și senzațional care provoacă o emoție deosebit de intensă și puternică.
Chestia cu masă
Anunțul descoperirii bosonului Higgs a fost un astfel de eveniment. Ce piesă decisivă din ce puzzle extraordinar! Sute de piese teoretice au trebuit să se reunească pentru a crea arhitectura Modelului standard al fizicii particulelor și au fost necesare zeci de ani de dezvoltare în tehnologia acceleratoarelor și a detectoarelor. Modelul standard a trebuit să încorporeze, de asemenea, toate acele particule ciudate descoperite mai întâi în razele cosmice și apoi chiar mai multe produse în acceleratoare.
Acest model a cerut teoreticienilor să dezvolte nenumărate scheme de organizare a acestor particule în familii, experimentaliștii fiind nevoiți să identifice toți membrii familiei și proprietățile acestora. Toate aceste forțe în și între particule au trebuit să fie consolidate într-una singură. Trebuiau inventate simetria ecartamentului și simetria întreruptă. Din când în când, în arhitectura în evoluție apăreau unele defecțiuni profunde – încălcarea parității, încălcarea taxei-paritate – care trebuia rezolvată.
Dar o piesă care lipsea de la început a fost modul în care figurează masa în această arhitectură. Inventarea ideii necesare în sine a durat ani de zile și a necesitat mulți pași aparent fără legătură din domenii aparent fără legătură.
Bosonul de naștere: 10 ani de viață cu particula Higgs
Julian Schwinger a descoperit că încercările de a lega câmpurile slabe și electromagnetice au fost împiedicate de faptul că bosonii încărcați electric nu sunt lipsiți de masă. Yoichiro Nambu a descoperit că ideea de simetrie ascunsă este cheia supraconductivității. Jeffrey Goldstone a văzut că ruperea simetriei creează bozoni fără masă. Philip Anderson au folosit idei din fizica plasmei pentru a arăta că este posibil să existe bosoni masivi, în timp ce alți teoreticieni au arătat că bosonii pot deveni așa prin absorbția bosonului Goldstone.
Lucrarea lui Peter Higgs nu numai că a descris un astfel de boson, dar a propus și modalități prin care ar putea fi identificat experimental. Toate aceste lucruri, precum și multe alte contribuții, au trebuit să intre în integrarea acelei piese în planul Modelului Standard, arătând că proiectul său era solid. Și apoi a venit enorma provocare tehnică și experimentală a vânării bosonului – o muncă care a fost finalizată în 2012 – la aproape jumătate de secol după prima descriere a bosonului.
Punctul critic
Peter Higgs nu a fost singurul care a experimentat sentimentele în acea zi la CERN, în timpul anunțării acelei particule. Nu era nicio dispoziție în cameră, desigur. Unii sărbătoreau descoperirea după ce au contribuit la ea sau erau mândri de descoperire, în ciuda faptului că lucrau într-o altă zonă din sau în afara CERN. Alții s-ar putea să fi fost consternați că au căutat – dar nu au reușit – să contribuie, sau că nu le-au fost recunoscute contribuțiile. Aceste dispoziții erau toate prezente și inseparabile de modul de viață al unui fizician.
Doar că lui Higgs era mai vizibil – și un operator de cameră alert a surprins-o pe film.
