Những giọt nước mắt của tôi: ý nghĩa thực sự của cảm xúc của Peter Higgs tại CERN năm 2012

Không ai đã xem những hình ảnh này sẽ quên được đôi mắt ngấn nước của Peter Higgs. Chụp tại khán phòng chính của CERN vào ngày 4 tháng 2012 năm XNUMX, video cho thấy nhà vật lý lý thuyết người Anh đang cầm khăn giấy khi các ông chủ phòng thí nghiệm thông báo rằng boson Higgs đã được phát hiện. Higgs, lúc đó đã 83 tuổi, đã khá hơn và tháo kính ra để lau mặt. Nhưng liệu những giọt nước mắt ấy có bộc lộ được cảm xúc của một người đàn ông đặc biệt nhạy cảm? Hay chúng chỉ ra những dòng cảm xúc nội tại đối với cuộc sống của một nhà vật lý?

Theo một quan điểm từ lâu đã được lưu giữ trong sách giáo khoa và được các nhà triết học khoa học truyền thống phê chuẩn, các nhà vật lý là những nhà nghiên cứu được đào tạo để áp dụng các công cụ vật lý và khái niệm nhằm giải quyết những bí ẩn của tự nhiên. Bất kể tâm trạng nào tấn công họ khi công việc đó diễn ra chỉ phản ánh những phản ứng chủ quan của các cá nhân; tâm trạng trong chương trình không liên quan đến thực hành vật lý. Higgs phải đơn giản là một người dễ rơi nước mắt, vì vậy quan điểm này vẫn đúng.

Những giọt nước mắt của Peter Higgs có tiết lộ cảm xúc của một người đàn ông đặc biệt nhạy cảm? Hay chúng chỉ ra những dòng cảm xúc nội tại đối với cuộc sống của một nhà vật lý?

Nhưng theo một cách tiếp cận toàn diện hơn đối với khoa học, coi nó không chỉ bao gồm các sản phẩm mà còn bao gồm cả những người thực hành, thì những giọt nước mắt đó lại khác. Các nhà vật lý thuộc về một lối sống coi trọng việc giải quyết các câu đố của tự nhiên – và tâm trạng là bản chất của lối sống đó cũng như đối với cuộc sống bình thường. Sống trong một thế giới mà thiên nhiên dường như có thể thao túng và đo lường được – và đầy những câu đố cần giải – các nhà vật lý trải nghiệm mọi thứ từ sợ hãi, buồn chán, bối rối và thất vọng đến chán nản, ám ảnh, áp lực, sốc, hoài nghi, v.v.

Chắc chắn, những cảm giác đó không nhất thiết phải khác với những gì chúng ta trải nghiệm trong cuộc sống hàng ngày, nhưng chúng là bản chất của cuộc sống vật lý, và do đó, của chính vật lý. Trên thực tế, thế giới giải câu đố mà các nhà vật lý sinh sống giống như thể thao, nơi các vận động viên cống hiến hết mình cho sự thăng trầm của trò chơi. Nếu bạn phát hiện ra một vận động viên vô cảm trong một trận đấu hấp dẫn, bạn sẽ cho rằng họ giỏi che giấu tâm trạng hoặc đơn giản là đang thảnh thơi. Tương tự như vậy, nếu bạn gặp một nhà vật lý nói bâng quơ về công việc của họ hoặc về những thất bại cũng như thành công của họ, bạn sẽ không thể không tự hỏi họ thực sự tài năng đến mức nào.

Ngay cả nhà lý thuyết nổi tiếng là vô tư Paul Dirac cũng có tâm trạng riêng tư, thể hiện qua hồi ức của ông về thời điểm ông nhận ra sự liên quan có thể có của “dấu ngoặc Poisson” với cơ học lượng tử. Không biết đủ về phép toán này và không thể tìm thấy nó được thảo luận đầy đủ trong sách giáo khoa của mình, Dirac tuyệt vọng khi biết rằng thư viện đã đóng cửa vào ngày Chủ nhật đặc biệt đó. Anh ấy buộc phải chờ đợi “sốt ruột suốt đêm và sáng hôm sau” cho đến khi thư viện mở cửa trở lại.

Đôi khi có một số sự kiện kịch tính và giật gân gây ra một cảm xúc đặc biệt mãnh liệt và mạnh mẽ.

Tuy nhiên, quan điểm thông thường của khoa học đã bỏ qua những tâm trạng này, gán cho chúng cái nhãn chủ quan và loại bỏ chúng như một thứ gì đó thuộc lĩnh vực của các nhà tâm lý học. Nhưng có một “thế giới vật lý” mà các học viên bị cuốn vào. Thông thường, đó là những công việc hàng ngày như trò chuyện với đồng nghiệp và tìm hiểu xem người khác đang làm gì; nghe về những ý tưởng mới, đọc tạp chí và đặt mua vật tư; lập kế hoạch và thực hiện các dự án mới. Tuy nhiên, thỉnh thoảng vẫn có một số sự kiện kịch tính và giật gân gây ra một cảm xúc đặc biệt mãnh liệt và mạnh mẽ.

thứ đại chúng

Thông báo về việc phát hiện ra boson Higgs là một trong những sự kiện như vậy. Thật là một mảnh ghép quyết định của một câu đố phi thường! Hàng trăm phần lý thuyết đã phải tập hợp lại với nhau để tạo ra cấu trúc của Mô hình Chuẩn của vật lý hạt cơ bản, và cần phải có hàng thập kỷ phát triển trong công nghệ máy gia tốc và máy dò. Mô hình Chuẩn cũng phải kết hợp tất cả những hạt kỳ lạ được phát hiện đầu tiên trong các tia vũ trụ và sau đó thậm chí còn được tạo ra nhiều hơn trong các máy gia tốc.

Mô hình đó yêu cầu các nhà lý thuyết phát triển vô số sơ đồ để tổ chức các hạt này thành các họ, với việc các nhà thực nghiệm phải xác định tất cả các thành viên trong họ và tính chất của chúng. Tất cả những lực đó trong và giữa các hạt phải được hợp nhất thành một. Phép đo đối xứng và đối xứng bị phá vỡ đã được phát minh ra. Thỉnh thoảng, một số lỗ hổng sâu sẽ xuất hiện trong kiến ​​trúc đang phát triển – vi phạm tính chẵn lẻ, vi phạm tính chẵn lẻ – cần phải được giải quyết.

Nhưng một phần còn thiếu ngay từ đầu là khối lượng các con số trong kiến ​​trúc này như thế nào. Việc phát minh ra ý tưởng cần thiết đã mất nhiều năm và đòi hỏi nhiều bước dường như không liên quan từ các lĩnh vực dường như không liên quan.

Julian Schwinger phát hiện ra rằng các nỗ lực liên kết trường yếu và trường điện từ bị cản trở bởi thực tế là các boson tích điện không phải là không có khối lượng. Yoichiro Nambu nhận thấy ý tưởng về đối xứng ẩn là chìa khóa của hiện tượng siêu dẫn. Jeffrey Goldstone nhận thấy rằng việc phá vỡ tính đối xứng sẽ tạo ra các boson không có khối lượng. Philip Anderson đã sử dụng các ý tưởng từ vật lý plasma để chỉ ra rằng có thể có các boson cỡ lớn, trong khi một số nhà lý thuyết khác chỉ ra rằng các boson có thể trở thành như vậy bằng cách hấp thụ boson Goldstone.

Công trình của Peter Higgs không chỉ mô tả một boson như vậy mà còn đề xuất những cách mà nó có thể được xác định bằng thực nghiệm. Tất cả những điều này, và nhiều đóng góp khác, đã phải phù hợp với phần đó vào bản thiết kế của Mô hình Chuẩn, cho thấy rằng bản thiết kế của nó là hợp lý. Và sau đó là thử thách to lớn về kỹ thuật và thử nghiệm trong việc săn lùng boson – một công việc được hoàn thành vào năm 2012 – gần nửa thế kỷ sau mô tả đầu tiên về boson.

Điểm quan trọng

Peter Higgs không đơn độc trải qua những cảm xúc ngày hôm đó tại CERN trong buổi công bố hạt đó. Tất nhiên, không có một tâm trạng nào trong phòng. Một số ăn mừng khám phá sau khi đóng góp cho nó, hoặc tự hào về khám phá này mặc dù làm việc ở một khu vực khác trong hoặc ngoài CERN. Những người khác có thể đã mất tinh thần vì đã tìm cách – nhưng không thành công – để đóng góp, hoặc vì những đóng góp của họ không được ghi nhận. Những tâm trạng này đều hiện diện và không thể tách rời khỏi lối sống của một nhà vật lý.

Chỉ là hạt Higgs' hiện rõ hơn – và một người điều khiển camera cảnh giác đã ghi lại được nó trên phim.