Znanstvenik koji je trideset godina ‘sramotio’ svoj istraživački institut

Hodajući edinburškom četvrti New Town, ponekad se nasmiješim primijetivši kako mi iz suprotnog smjera ususret šeće Peter Higgs, sada već sasvim blizu devedesetoj godini. Teško je danas zamisliti svijet prošlosti u kojem je tridesetogodišnji Higgs pokušavao, uz pomoć krede, ploče i svog uma, objasniti odakle elementarnim česticama uopće masa.

U tzv. “standardni model” čestica uveo je spontani slom elektroslabe simetrije, a pritom predvidio i postojanje sasvim nove čestice. Taj mehanizam, kojim čestice mogu dobiti masu, postat će kasnije poznat kao Higgsov mehanizam, a čestica kao Higgsova čestica ili bozon. U popularnoj kulturi, bit će nazivana i “Božjom česticom” jer stvara masu naizgled ni iz čega. Higgs je svoj rad ponudio časopisu Physics Letters, no urednik ga je odbio odgovorivši kako “nema jasne važnosti za fiziku”. Higgs je tada dopisao nekoliko rečenica u kojima je jasno spomenuo i “svoj” bozon kako bi povećao izglede kod idućeg urednika. Poslao ga je u časopis Physical Review Letters, gdje je rad i objavljen 1964.

Iste godine, ali sasvim nezavisno, te uvide su malo prije Higgsa objavili i Belgijci Brout i Englert, a odmah nakon Higgsa i američko-britanski tim Guralnik, Hagen i Kibble. Ipak, fizičari su uvriježili mehanizam i česticu nazivati po Higgsu iako su ih mogli zvati i po Brout-Englertu, kao i po Guralnik-Hagen-Kibbleu. U to vrijeme, stupanj razvoja istraživačkih tehnologija nije davao nadu da bi se njihova teorija mogla eksperimentalno provjeriti.

Nakon što si je već u mladoj dobi osigurao mjesto u povijesti teorijske fizike, a ne očekujući da bi se postojanje “njegova” bozona moglo ikako potvrditi, Higgs je nastavio razmišljati o kompleksnim pitanjima fizike šećući edinburškim parkovima i škotskim visoravnima. Pritom se nije previše brinuo čini li ono što se od drugih, manje poznatih fizičara očekivalo – primjerice, objavljuje li mnoge znanstvene radove te sudjeluje li u administrativnim zadacima. Prema vlastitim riječima, idućih je trideset godina “sramotio” svoj institut jer nije objavljivao gotovo ništa. Drugi bi znanstvenici na njegovu mjestu ubrzo dobili otkaz, ali među fizičarima se počelo šuškati kako se u Ženevi gradi Veliki hadronski sudarač (engl. Large Hadron Collider - LHC) koji bi možda mogao eksperimentalno provjeriti teoriju o Higgsovu mehanizmu. Tada bi Higgs, ako je imao pravo, dobio Nobelovu nagradu. Nitko se nije usuđivao otpustiti fizičara po kojem se zvala najtraženija čestica moderne fizike, čak ni tako neproduktivnog.

Treba, međutim, razumjeti kakav je uređaj bio potreban da bi se pronašao Higgsov bozon: najveći i najsnažniji svjetski ubrzavač čestica, LHC, s radom je počeo 2008. Sadrži podzemni prsten supravodljivih magneta dug 27 kilometara, ukopanih 175 metara ispod zemlje, s nizom dodatnih ubrzavajućih struktura. Dvije zrake čestica visokih energija ubrzavaju se unutar prstena gotovo do brzine svjetlosti, putujući u suprotnim smjerovima u zasebnim zrakopraznim cijevima, te se među njima zatim izazove sudar. Kroz prsten ubrzavača navode ih snažna magnetna polja, održavana elektromagnetima koji su pothlađeni na temperaturu hladniju od one u svemiru.

Na LHC-u u CERN-u okupio se predani tim od nekoliko tisuća fizičara, a početkom srpnja 2012. objavili su pronalazak Higgsove čestice. To je dovelo komitet za dodjelu Nobelove nagrade u dvojbe. Prema strogo određenim pravilima, nagrada može biti uručena samo živućim znanstvenicima, te je u istoj godini mogu dobiti samo tri osobe. No, na tri zaslužna rada bilo je pet autora, jer Belgijac Brout je, nažalost, umro godinu dana ranije. Kako se američko-britanski rad u svom tekstu pozvao na radove Belgijaca i Higgsa, postalo je vjerojatno kako će nagradu, zbog ovog pravila, dobiti samo Englert i Higgs, iako bi bilo pošteno nagraditi svu petoricu.

Sjećam se kako smo 8. listopada 2013. prekinuli sastanak u podne, čekajući najavu iz Stockholma, koja je za naše Sveučilište mogla imati veliku vrijednost. Objava je toga dana bila nekoliko puta odgađana. Komitet ima običaj nazvati dobitnike prije no što objavi nagradu, ali u Higgsovu slučaju nisu znali s kim imaju posla.

Peter Higgs, tada u osamdesetim godinama, nije čovjek koji koristi mobitel, a toga je dana već bio u svojoj planiranoj šetnji škotskim visoravnima. Nakon odgoda koje su nas držale u nervozi, napokon je objavljeno da su François Englert i Peter Higgs dobili Nobelovu nagradu za fiziku.

Higgs je za to doznao ušavši u neki pub pokraj puta kojim je šetao, a nepoznati mu je čovjek stisnuo ruku i čestitao mu na Nobelovoj nagradi. Potvrda Higgsove teorije stigla je baš iz Ženeve, istog mjesta gdje mu je šezdesetak godina prije rad bio odbijen jer “nije imao jasne važnosti za fiziku”.