Higgs își datorează Nobelul unui editor și unui biolog

Din arhiva mea, despre Peter Higgs și bosonul lui.

L-am intervievat pe Higgs, care tocmai a câștigat Premiul Nobel pentru predicția sa despre particulele subatomice cunoscută sub numele de bosonul Higgs, doar pe scurt. A fost în timpul unei conversații de pauza de cafea după o discuție pe care a ținut-o în Ann Arbor, Michigan, în 2001. Și i-am făcut poza.

În discursul său, descriind evenimentele care au condus la prezicerea bosonului său, el a oferit un studiu de caz ilustrativ despre cum funcționează cu adevărat știința. Ca și în cazul atâtor idei bune în știință, Higgs a avut probleme în a-și publica lucrarea.

Era vara lui 1964. Fizicienii încercau să înțeleagă cum se potrivesc particulele și forțele naturii. Cu câteva luni mai devreme, Murray Gell-Mann publicase în jurnal o lucrare care propunea noi particule ciudate numite quarci. Scrisori de fizică. Ideea lui a pornit din simetrii matematice care păreau atât de utile pentru descrierea proprietăților particulelor.

Simetriile asigură că schimbările de punct de vedere nu încurcă fizica de bază. Puteți roti un fulg de zăpadă cu 60 de grade, dar arată în continuare la fel; legile fizicii rămân aceleași indiferent dacă zbori prin spațiu sau stai pe un scaun. Dar simetriile în ecuații permit încă asimetrii în viața reală. Particulele nu au toate aceleași mase, de exemplu, și forțele nu au toate aceeași putere. Cumva, simetria din ecuațiile care descriu particulele și forțele se „rupe”. Unele particule au masă, deoarece ceva rupe simetria perfectă a tuturor particulelor fără masă.

Astăzi, toți cei care urmăresc un fizician pe Twitter știu că câmpul Higgs, o forță inodoră, fără gust, care este mereu cu noi, pătrunzând tot spațiul, este implicată în ruperea simetriei care dă masa particulelor. Higgs și câțiva alți fizicieni au propus ideea de bază în 1964. Dar Higgs a fost primul care a sugerat în mod specific că câmpul își va trăda prezența prin existența unei particule din familia bosonilor. Totul s-a datorat tânărului fizician greșit și unui editor greu de mulțumit.

Pe 16 iulie 1964, Higgs a citit o lucrare a unui fizician pe nume Walter Gilbert cu privire la progresele recente în matematică care descrie supraconductibilitatea (în care ruperea simetriei era o idee cheie). Unii fizicieni ai particulelor au crezut că matematica supraconductivității ar putea fi utilă pentru a evita teorema Goldstone. (Nu trebuie să știți ce este, doar că a fost o problemă.)

Gilbert a susținut că nu puteți ocoli teorema Goldstone folosind metoda supraconductivității. Higgs nu era convins.

„Răspunsul meu după ce am citit lucrarea lui Gilbert a fost „Oh, da, ai putea”, a spus Higgs în discursul său din 2001.

La opt zile după ce a citit lucrarea lui Gilbert, Higgs a trimis o scurtă lucrare proprie Scrisori de fizică, demonstrând că blocada Goldstone ar putea fi eludată. Acea lucrare a fost acceptată. Apoi Higgs a descoperit cum un câmp din spațiu ar putea rupe simetria și să furnizeze particule subatomice cu masă. Pe 31 iulie a trimis acea ziare către Scrisori de fizică. De data aceasta, editorul a respins-o.

Higgs era enervat, dar reflectând și-a dat seama că ar fi trebuit să-și dea seama cumva în care lucrarea lui ar fi fost „interesant experimental”.

Așa că el a revizuit lucrarea, adăugând că „merită remarcat faptul că o caracteristică esențială” a teoriei sale a fost „predicția multipleților incompleti de bozoni scalari și vectoriali”. Tradus din limbajul fizicii în engleză, el a prezis noi particule care vor fi descoperite. Una a fost particula scalară cunoscută acum sub numele de bosonul Higgs. (Ar putea exista mai multe specii, care este unul dintre motivele pentru care fizicienii de la Large Hadron Collider au luat atât de mult timp pentru a se asigura că au descoperit-o pe cea potrivită.)

La acea vreme, nu toată lumea îl credea pe Higgs. „Am primit o scrisoare de la Walter Gilbert în care îmi spunea de ce am greșit”, a spus Higgs. Dar în scurt timp ideea lui Higgs a prins, iar Gilbert a trecut de la fizică la biologie. Aceasta a fost, evident, o mișcare bună, pentru că Gilbert a câștigat Premiul Nobel pentru chimie în 1980.

Când a terminat versiunea revizuită a lucrării sale, cu noua predicție a particulelor, Higgs a trimis-o spre publicare, dar nu pentru Scrisori de fizică. A fost supărat de respingerea inițială, așa că a trimis noua versiune către Scrisori de revizuire fizică, unde a fost publicată la 19 octombrie 1964.

Privind retrospectiv, Higgs îi datora Scrisori de fizică editor oarecare recunoștință. La urma urmei, respingerea a fost cea care a dus la prezicerea noului boson.

„În caz contrar”, mi-a spus Higgs, „s-ar putea să nu fi menționat asta niciodată”.