Facebook - konwersja
Czytaj fragment
Pobierz fragment

  • nowość

Nieuchwytna cząstka. Niezwykła historia odkrycia bozonu Higgsa - ebook

Data wydania:
8 stycznia 2025
Format ebooka:
EPUB
Format EPUB
czytaj
na czytniku
czytaj
na tablecie
czytaj
na smartfonie
Jeden z najpopularniejszych formatów e-booków na świecie. Niezwykle wygodny i przyjazny czytelnikom - w przeciwieństwie do formatu PDF umożliwia skalowanie czcionki, dzięki czemu możliwe jest dopasowanie jej wielkości do kroju i rozmiarów ekranu. Więcej informacji znajdziesz w dziale Pomoc.
Multiformat
E-booki w Virtualo.pl dostępne są w opcji multiformatu. Oznacza to, że po dokonaniu zakupu, e-book pojawi się na Twoim koncie we wszystkich formatach dostępnych aktualnie dla danego tytułu. Informacja o dostępności poszczególnych formatów znajduje się na karcie produktu.
, MOBI
Format MOBI
czytaj
na czytniku
czytaj
na tablecie
czytaj
na smartfonie
Jeden z najczęściej wybieranych formatów wśród czytelników e-booków. Możesz go odczytać na czytniku Kindle oraz na smartfonach i tabletach po zainstalowaniu specjalnej aplikacji. Więcej informacji znajdziesz w dziale Pomoc.
Multiformat
E-booki w Virtualo.pl dostępne są w opcji multiformatu. Oznacza to, że po dokonaniu zakupu, e-book pojawi się na Twoim koncie we wszystkich formatach dostępnych aktualnie dla danego tytułu. Informacja o dostępności poszczególnych formatów znajduje się na karcie produktu.
(2w1)
Multiformat
E-booki sprzedawane w księgarni Virtualo.pl dostępne są w opcji multiformatu - kupujesz treść, nie format. Po dodaniu e-booka do koszyka i dokonaniu płatności, e-book pojawi się na Twoim koncie w Mojej Bibliotece we wszystkich formatach dostępnych aktualnie dla danego tytułu. Informacja o dostępności poszczególnych formatów znajduje się na karcie produktu przy okładce. Uwaga: audiobooki nie są objęte opcją multiformatu.
czytaj
na tablecie
Aby odczytywać e-booki na swoim tablecie musisz zainstalować specjalną aplikację. W zależności od formatu e-booka oraz systemu operacyjnego, który jest zainstalowany na Twoim urządzeniu może to być np. Bluefire dla EPUBa lub aplikacja Kindle dla formatu MOBI.
Informacje na temat zabezpieczenia e-booka znajdziesz na karcie produktu w "Szczegółach na temat e-booka". Więcej informacji znajdziesz w dziale Pomoc.
czytaj
na czytniku
Czytanie na e-czytniku z ekranem e-ink jest bardzo wygodne i nie męczy wzroku. Pliki przystosowane do odczytywania na czytnikach to przede wszystkim EPUB (ten format możesz odczytać m.in. na czytnikach PocketBook) i MOBI (ten fromat możesz odczytać m.in. na czytnikach Kindle).
Informacje na temat zabezpieczenia e-booka znajdziesz na karcie produktu w "Szczegółach na temat e-booka". Więcej informacji znajdziesz w dziale Pomoc.
czytaj
na smartfonie
Aby odczytywać e-booki na swoim smartfonie musisz zainstalować specjalną aplikację. W zależności od formatu e-booka oraz systemu operacyjnego, który jest zainstalowany na Twoim urządzeniu może to być np. iBooks dla EPUBa lub aplikacja Kindle dla formatu MOBI.
Informacje na temat zabezpieczenia e-booka znajdziesz na karcie produktu w "Szczegółach na temat e-booka". Więcej informacji znajdziesz w dziale Pomoc.
Czytaj fragment
Pobierz fragment
69,00

Nieuchwytna cząstka. Niezwykła historia odkrycia bozonu Higgsa - ebook

Jest to niezwykle ważna biografia giganta nauki, Petera Higgsa (19129–2024), laureata Nagrody Nobla, którego badania doprowadziły do odkrycia podstawowych elementów budowy materii i natury wszechświata oraz istotnych zmian we współczesnej fizyce. W lipcu 2012 roku wielką sensacją stało się potwierdzenie na podstawie badań w Wielkim Zderzaczu Hadronów w CERN w Genewie teorii Higgsa z lat 60. XX wieku, dotyczącej istnienia niemal nieskończenie małej cząstki, która została nazwana na cześć swego odkrywcy bozonem Higgsa. Tym samym rozwiązana została jedna z kluczowych zagadek fizyki i odkryto brakujący element w zrozumieniu, dlaczego cząstki mają masę. W następnym roku Higgs otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki. Ta odkrywcza książka jest nie tyle biografią odkrywcy bozonu, ale także znakomicie śledzi rozwój fizyki XX wieku, od powstania teorii pola kwantowego do ukończenia „standardowego modelu” cząstek i sił oraz kluczowej roli idei Higgsa w tej ewolucji. Na podstawie swoich wieloletnich rozmów z Higgsem (postaci ogólnie tak nieuchwytnej, jak jego cząstka) i innymi Close wyjaśnia, jak odkrywca bozonu stał się jednym z najsłynniejszych naukowców na świecie. Pokazuje również, że naukowa konkurencja między ludźmi, instytucjami i państwami odegrała równie ważną rolę w rozsławieniu Noblisty, co jego praca. To znakomite studium zarówno naukowca, jak i jego epoki zmieni nasze rozumienie współczesnej fizyki.

Kategoria: Fizyka
Zabezpieczenie: Watermark
Watermark
Watermarkowanie polega na znakowaniu plików wewnątrz treści, dzięki czemu możliwe jest rozpoznanie unikatowej licencji transakcyjnej Użytkownika. E-książki zabezpieczone watermarkiem można odczytywać na wszystkich urządzeniach odtwarzających wybrany format (czytniki, tablety, smartfony). Nie ma również ograniczeń liczby licencji oraz istnieje możliwość swobodnego przenoszenia plików między urządzeniami. Pliki z watermarkiem są kompatybilne z popularnymi programami do odczytywania ebooków, jak np. Calibre oraz aplikacjami na urządzenia mobilne na takie platformy jak iOS oraz Android.
ISBN: 978-83-01-24063-9
Rozmiar pliku: 3,1 MB

FRAGMENT KSIĄŻKI

WSTĘP

Wielki Zderzacz Hadronów (Large Hadron Collider, LHC), znajdujący się w Europejskim Ośrodku Badań Jądrowych CERN pod Genewą, jest powszechnie kojarzony z postacią wybitnego fizyka Petera Higgsa, imieniem którego został nazwany główny cel akceleratora cząstek – bozon Higgsa. Czym jednak jest bozon Higgsa i dlaczego zyskał miano boskiej cząstki? I, co najważniejsze, kim jest sam Higgs?

Początki tego przełomowego odkrycia sięgają 1964 roku, kiedy to trzydziestopięcioletni Peter Higgs zapoczątkował teorię o naturze materii i jej podstawowych oddziaływaniach, która to teoria miała niezwykłe konsekwencje. Zakłada ona, że nawet gdyby przestrzeń została całkowicie opróżniona z materii i wszystkich znanych źródeł energii, nadal byłaby wypełniona polem-duchem, którego nie można wyłączyć. Jesteśmy zanurzeni w tej esencji od niepamiętnych czasów, a mimo to nie jesteśmy tego świadomi. Koncepcja nieuchwytnego eliksiru jest tak rewolucyjna, a jej przedmiot jest tak bardzo poza zasięgiem naszych zmysłów, że udowodnienie jej zajęło pół wieku, i w rezultacie w 2013 roku przyznano Higgsowi Nagrodę Nobla.

Z Peterem Higgsem łączy mnie wieloletnia znajomość zarówno na gruncie naukowym, jak i prywatnym. Gdy w 2011 roku została opublikowana moja książka, Zagadka nieskończoności, w której opisałem historię fizyki cząstek elementarnych końca XX wieku, Higgs zgodził się na nasz wspólny udział w rozmowach z publicznością w ramach kilku festiwali nauki i literatury, by pomóc ludziom zrozumieć, jak działa wszechświat, a także by przybliżyć swoją pracę szerszemu gronu odbiorców. Książka Nieuchwytna cząstka czerpie z tych i innych dyskusji, uzupełnionych serią długich, cotygodniowych rozmów telefonicznych, prowadzonych podczas lockdownu związanego z pandemią COVID-19, a także korespondencją i wywiadami z innymi czołowymi uczestnikami trwających od kilkudziesięciu lat poszukiwań bozonu Higgsa. Wspomnienia wydarzeń, które miały miejsce w odległej przeszłości, mogą się ze sobą zlewać, więc gdy było to możliwe, skorzystałem z dokumentów archiwalnych w celu zweryfikowania wspomnień zarówno samego Higgsa, jak i innych moich rozmówców, a w przypadku braku dokumentacji polegałem na wzajemnej konfrontacji wiedzy na temat opisywanych wydarzeń. Jeśli ktoś posiada archiwalne dane wskazujące na inną wersję wydarzeń, to proszę o informację.

Pierwotnie planowałem napisać szczegółową biografię Higgsa, przedstawiającą osobiste wspomnienia reakcji na jego teorię oraz drogę do jej doświadczalnego potwierdzenia. Wszystkie projekty ewoluują, a ten przeszedł szczególną ewolucję. Niespodziewane nadejście pandemii COVID uniemożliwiło dostęp nie tylko do Higgsa i jego dokumentów, ale także do bibliotek i innych narzędzi, których obecność wydawała się oczywistością, dopóki nagle nie znalazły się poza zasięgiem. Dzięki internetowi nadal mogłem przeprowadzić większość zamierzonych przeze mnie badań, lecz nie umożliwiał on dostępu do samego fizyka. Peter Higgs nie dał się porwać tempu współczesnego życia. Nie dość, że w swoim mieszkaniu w Edynburgu nie ma telewizora, nie korzysta też z internetu, to nie można się z nim skontaktować także za pośrednictwem poczty elektronicznej – e-maile wysyłane do niego na adres Uniwersytetu w Edynburgu były obsługiwane przez asystentów wydziałowych. Nieznany jest też jego numer telefonu komórkowego. Nie licząc osobistych wizyt, do Higgsa można było dotrzeć wyłącznie poprzez pozostawienie wiadomości na automatycznej sekretarce w celu ustalenia godziny rozmowy lub za pomocą korespondencji listownej.

Z wykształcenia jestem fizykiem, a nie psychologiem czy socjologiem, ale oprócz opisywania nastawienia środowiska naukowego do trwających pół wieku wysiłków, mających na celu potwierdzenie teorii Higgsa, chciałem zgłębić ludzką stronę nauki. Chciałem zwłaszcza ukazać emocjonalny rollercoaster, jakiego doświadczył Higgs już w zaawansowanym wieku, gdy ta saga pochłonęła go do tego stopnia, że – jak mi wyznał – zniszczyła mu życie. Rezultatem jest nie tyle biografia tego człowieka, ile historia odkrycia bozonu nazwanego jego imieniem – od momentu poczęcia, przez ciążę, aż do narodzin, a także przedstawienie uczuć jego rodziciela podczas trwającej pół wieku sagi, której zwieńczeniem było odkrycie bozonu w 2012 roku.

Jak mawiał Thomas Edison: „Geniusz to wynik 1 procenta natchnienia i 99 procent żmudnej pracy”. Co skłania człowieka do poświęcenia tych 99 procent bez żadnej gwarancji, że natchnienie jednak przyjdzie? Dlaczego tego odkrycia dokonał właśnie Higgs, a nie inny naukowiec cieszący się większym rozgłosem? Niektórzy niesprawiedliwie twierdzą, że Higgs osiągnął swój wyjątkowy sukces wskutek szczęśliwego zbiegu okoliczności. Bez wątpienia szczęście było potrzebne, jak to bywa w przypadku wielu odkryć, ale bycie we właściwym miejscu o właściwej porze nie wystarczy; ważne jest również przygotowanie się do działania pod wpływem zbiegu okoliczności. W historii Higgsa można dostrzec analogię do spostrzeżenia, którym podzielił się golfista Gary Player. Gdy wygrał ważny turniej dzięki zdobyciu dołka w zadziwiający sposób, ktoś mu powiedział: „Gary, ależ miałeś szczęście!”. Player miał odpowiedzieć: „I im więcej ćwiczę, tym więcej mam szczęścia!”. Jedyny widoczny triumf Higgsa był wynikiem lat praktyki, a w jego przypadku – intensywnej nauki, gdy pogłębiał zrozumienie nieprzeniknionej tajemnicy fizyki teoretycznej i nie ustawał w wysiłkach, aż osiągnął perfekcję.

Jako student Higgs napisał pracę na temat fizyki teoretycznej, która zafascynowała biologów molekularnych, ale poza tym jego jedynym triumfem było przewidzenie istnienia bozonu Higgsa. Żadna z jego wcześniejszych prac z zakresu fizyki cząstek elementarnych nie wskazywała na to, że zapoczątkuje on rewolucję. Po dokonaniu przełomu sam Higgs nie rozwijał już żadnych nowych ścieżek – to inni budowali kariery w oparciu o jego dzieło i kontynuowali misję kojarzoną z jego nazwiskiem. Higgs – nieśmiały i skromny człowiek – znalazł się w centrum uwagi, gdy pod koniec lat 80. XX wieku nagle wzrosło zainteresowanie bozonem. Światowe media wykreowały totem mający promować budowę akceleratora cząstek LHC – tak potrzebny w owym czasie fizykom badającym cząstki elementarne – a życie Higgsa stało się własnością publiczną. Niektórzy rozkoszują się sławą i publicznym uwielbieniem, ale on do takich osób nie należy. W dniu, w którym miała zostać ogłoszona Nagroda Nobla, zapadł się pod ziemię, aby uniknąć medialnego cyrku.

Jak czuł się Peter Higgs, gdy po tak długim okresie oczekiwania okazało się, że miał rację? Czy kiedykolwiek wątpił w swoją teorię lub martwił, że się myli, podczas gdy tysiące naukowców i inżynierów poświęciło lata, a nawet dziesięciolecia swojej kariery na poszukiwanie bozonu? A jak zareagował, gdy odnaleziono tytułową cząstkę: z ulgą, czy z obawą, że jego życie zmieni się nieodwracalnie? Co odkrycie bozonu mówi o kosmosie i naszym miejscu we wszechświecie? Wszystkie te kwestie omawiałem z nim przez kilka lat, w niezwykle dynamicznym okresie jego życia, gdy jego teoria wychodziła ze sfery spekulacji i stawała się wiedzą powszechną, odsłaniając niektóre z najgłębszych implikacji dotyczących natury wszechświata. Jego odpowiedzi stały się inspiracją do napisania tej książki.

Frank Close

Oksford, marzec 2022 r.PRELUDIUM
PROFESOR ZNIKA

Przez wiele tygodni przed ogłoszeniem Nagrody Nobla w 2013 roku media podsycały napięcie w związku ze spodziewanym zwycięstwem osiemdziesięcioczteroletniego naukowca. W latach poprzedzających to wydarzenie ten niezwykle ceniący sobie prywatność człowiek był poddawany coraz większej presji, a przed jego domem na Nowym Mieście w Edynburgu nieraz czekali przyczajeni reporterzy. Higgs obawiał się, że przytłoczy go euforia i naciski mediów spowodowane otrzymaniem Nagrody Nobla. Co gorsza, gdyby wbrew powszechnym oczekiwaniom laureatem został ktoś inny, zainteresowanie by tylko wzrosło. Jakikolwiek miał być wynik, Peter Higgs poświęcił dwanaście miesięcy na przygotowania.

Do mieszkania Higgsa na szczycie trzypiętrowej kamienicy w stylu georgiańskim prowadzą gołe schody o zniszczonych kamiennych stopniach. W historycznych budynkach tego wpisanego na Listę Światowego Dziedzictwa UNESCO obiektu nie ma wind, więc Higgs za każdym razem musi pokonać osiemdziesiąt cztery stopnie. W 2013 roku skończył osiemdziesiąt cztery lata, więc można powiedzieć, że jeden stopień przypadał na każdy rok jego życia. Dzięki ruchowi wkraczał w dziewiątą dekadę życia w świetnej formie, dobrze przygotowany na pokonywanie ostrych wzniesień, wpisanych w zapierający dech wulkaniczny pejzaż Edynburga. Na ten październikowy poranek zaplanował około milowy spacer w kierunku Princes Street, gdzie wsiadł do autobusu do dzielnicy Leith położonej nad brzegiem zatoki Firth of Forth. Pragnął być poza zasięgiem, gdy zostanie ogłoszona Nagroda Nobla.

Z dużych, pionowych okien w salonie Higgsa rozpościera się inspirujący widok na historyczną zabudowę. Na wprost widać bruk Darnaway Street, ulicy biegnącej wzdłuż szeregu kamienic z piaskowca, która prowadzi do Heriot Row, gdzie cieszą oko starannie wypielęgnowane ogrody. Pięćdziesiąt metrów dalej, po lewej stronie, naprzeciw tych ogrodów, znajduje się India Street, przy której pod numerem 14 w 1831 roku urodził się matematyk i architekt teorii elektromagnetyzmu – James Clerk Maxwell. To właśnie w pracach Maxwella Higgs w 1964 roku znalazł klucz do swego epokowego odkrycia, prowadzącego do rozwiązania podstawowego problemu fizyki, i po raz pierwszy stał się kandydatem do Nagrody Nobla. Pomiędzy dachami Heriot Row i India Street widać rzekę Forth, a w pogodny dzień – wybrzeże półwyspu Fife w okolicach Kirkcaldy, jakieś trzydzieści mil stąd.

Możemy sobie wyobrazić postać profesora w okularach, z różową twarzą, łysą głową w kształcie kopuły i kosmykami siwych włosów, stojącego tuż przy oknie, nienękanego przez czyhających nań dziennikarzy. Wyglądało na to, że wybrzeże jest czyste. Jego plan dezinformacji, według którego miał przebywać w szkockich górach, okazał się skuteczny, więc wszyscy fotografowie polowali na swą ofiarę gdzie indziej. Właściciele mieszkań na parterze i pierwszym piętrze postarali się, aby nikt podający się za gościa nie mógł przejść przez strzeżone zewnętrzne drzwi, prowadzące z ulicy na klatkę schodową, ale mimo to Higgs rzucił okiem na schody, zanim udał się do głównego wejścia.

Suterena kamienicy znajduje się poniżej poziomu ulicy i jest oddzielona od chodnika wpuszczonym w ziemię pasażem. Mieszczący się nad nim mały mostek, łączący drzwi wejściowe z ulicą, zdobią żeliwne balustrady i latarnia. Obecnie jest ona zasilana elektrycznie, lecz jej obudowa nawiązuje do latarni gazowych, które w czasach gregoriańskich oświetlały Nowe Miasto. Po raz ostatni rozejrzał się na lewo i prawo, wszedł na mostek, pokonał sześć stopni, schodząc na poziom chodnika, i ruszył na wschód wzdłuż Heriot Row.

Był przyjemny jesienny poranek, ciepły jak na październik w Szkocji. W powietrzu czuć było delikatną bryzę z południowego zachodu. Higgs miał na sobie zielonoszarą kurtkę, która stanowiłaby idealny kamuflaż, gdyby rzeczywiście był w górach, ale pomogła mu zachować anonimowość i na ulicach Edynburga. Jego cel – Leith – był oddalony o mniej więcej trzy mile. Osłonięty wysoko postawionym kołnierzem, sławny profesor wyruszył w tajemniczą podróż. Minęła kolejna godzina, zanim zauważono jego nieobecność.

Szesnaście miesięcy wcześniej, w czerwcu 2012 roku, przedstawiłem Petera Higgsa publiczności na festiwalu książki w Melrose pod Edynburgiem. W środku lata dwieście osób wypełniło duży namiot w ogrodach rezydencji sąsiadującej ze średniowiecznym opactwem Melrose. Peter Higgs czuł się swobodnie – to była jego historia i znał swoje kwestie. Ja zaś miałem tremę. Choć od czterdziestu lat wygłaszam pogadanki o fizyce na całym świecie, zarówno dla specjalistów, jak i szerszej publiczności, po raz pierwszy przyjąłem rolę rozmówcy w czyjejś opowieści.

I to jakiej! Prawie pół wieku wcześniej, w ciągu kilku miesięcy Higgs i pięciu innych teoretyków niezależnie od siebie odkryli klucz do wyłonienia się piękna i porządku z chaosu spowodowanego Wielkim Wybuchem. Ich przełomowe odkrycie stanowi podstawę współczesnego zrozumienia, dlaczego wszechświat składa się z kształtów i form, a nie z bezmasowych cząstek pędzących w przestrzeni z prędkością światła, których nie da się zamknąć w atomach lub molekułach. Wyjaśnia także, dlaczego Słońce ledwo świeci, a siła przekształcająca jego paliwo wodorowe w hel i uwalniająca energię jest tak słaba, że zamiast szybko spalić swoje paliwo i wygasnąć niemal natychmiast, gwiazda ta przetrwała miliardy lat.

Wszystkie cząstki atomowe należą do jednej z dwóch grup: fermionów lub bozonów. Zostały one nazwane na cześć dwóch naukowców: Enrico Fermiego i Satyendry Bosego, którzy we wczesnym okresie badań nad mechaniką kwantową badali zachowanie cząstek w dużych grupach. Fermiony to podstawowe cząstki materii, takie jak elektrony czy kwarki, które w mechanice kwantowej są jak kukułki: nie należy umieszczać dwóch w tym samym gnieździe. Bozony są jak pingwiny: duża ich liczba współpracuje w formie kolonii. Bozony gromadzą się, tworząc najniższy możliwy stan energetyczny – jest to efekt znany jako kondensat Bosego-Einsteina, od nazwiska dwóch naukowców, których prace wyjaśniają to zjawisko. Ten ekstremalnie niskoenergetyczny stan objawia się dziwnymi zjawiskami, takimi jak zdolność nadciekłego helu do przepływu przez wąskie otwory bez tarcia i związane z tym zjawiskiem nadprzewodnictwo. Jeśli zatem sześciu teoretyków miało rację, bozony Higgsa tworzą kondensat – dziś zwany polem Higgsa – który wypełnia wszechświat.

Dwa tysiące lat po tym, jak Arystoteles twierdził, że „niebyt” nie istnieje, pole Higgsa jest w rzeczywistości fizycznym potwierdzeniem tej filozofii. Według teorii Higgsa prawdziwie pusta próżnia, pozbawiona wszelkiej materii, byłaby niestabilna. Jednak, gdy dodamy pole Higgsa do tej pustki, zyska ona stabilność. Z pozoru jest to sprzeczne ze zdrowym rozsądkiem, ale na tym między innymi polega magia tej teorii.

Studentów fizyki uczy się, że XIX-wieczne próby znalezienia wszechobecnego eteru na podstawie dokładnych pomiarów przebiegu fal świetlnych, odbijających się od zwierciadeł i łączących się ze sobą, nie wykazały żadnych dowodów na istnienie tej hipotetycznej substancji. Co więcej, brak owego eteru został przedstawiony jako podstawa słynnej szczególnej teorii względności Alberta Einsteina opisującej naturę czasoprzestrzeni. W 1964 roku Higgs i inni teoretycy znaleźli jednak lukę w argumentacji, która odrzuciła istnienie eteru, i w efekcie przywrócili tę substancję do życia pod postacią czegoś, co zostało nazwane polem Higgsa. Przynajmniej taka była teoria; pytanie, czy natura odczytała ich równania, pozostało długo bez odpowiedzi.

W Melrose zacząłem żartobliwie od prowokacyjnego stwierdzenia: „Łatwiej jest być Szekspirem lub Mendelssohnem niż fizykiem teoretycznym”. Podczas pobytu w Szkocji zasugerowałem, że gdybyśmy zmienili kilka słów w Makbecie lub kilka nut w uwerturze Hebrydy Mendelssohna to nadal byłyby one wspaniałymi dziełami sztuki. Jednak gdy zmienimy zaledwie kilka symboli w równaniach Petera Higgsa, przestaną one działać. Teoria Higgsa była ekscytująca pod względem koncepcyjnym, gdyż została ona oparta na pięknych strukturach matematycznych. Gdyby była to symfonia lub dzieło literackie, jej wartość zostałaby doceniona kilkadziesiąt lat wcześniej. Jednak o ostatecznej wartości teorii w fizyce nigdy nie decyduje wewnętrzna elegancja, nie mówiąc już o opinii publicznej, ale zawsze – testy doświadczalne.

Spośród sekstetu teoretyków, którzy w różny sposób wpadli na ten sam pomysł – znanego wśród kolegów jako Gang Sześciu – tylko Higgs znalazł sposób na sprawdzenie teorii za pomocą bezpośredniego eksperymentu. W tym celu zwrócił uwagę na wyjątkowo efemeryczną cząstkę, obecnie znaną jako bozon Higgsa, która według teorii musi istnieć. Znajdź go, potwierdź, że zachowuje się tak, jak przewiduje teoria, a dokonasz głębokiego przełomu w rozumieniu natury.

Na scenie w Melrose wyjaśniłem, że równania Higgsa, nabazgrane na kartce papieru pół wieku temu, zainspirowały CERN – laboratorium fizyki cząstek elementarnych w Genewie – do zbudowania ogromnej maszyny zdolnej do symulowania warunków ekstremalnego ciepła, które wystąpiły w następstwie Wielkiego Wybuchu. Jedne z najtęższych umysłów na planecie – ponad dziesięć tysięcy naukowców, inżynierów i techników z całego świata – połączyły swoje siły, by wspólnie zmierzyć się z tym zadaniem.

Maszyna – cud inżynierii – jest ogromna, a jej rozmiar został dopasowany tak, by dało się ją zmieścić w stabilnych geologicznie warunkach w otoczeniu CERN, pomiędzy Jeziorem Genewskim a górami Jura. Koszt jej budowy również ledwo zmieścił się w przewidzianym budżecie w kwocie około 10 miliardów euro. Nawet wtedy budowa LHC wymagała połączenia wysiłków wielu krajów oraz kierownictwa CERN, którego zasoby koncentrowały się na tym jednym przedsięwzięciu przez kilka lat. Celem tego projektu w powszechnym odbiorze było odnalezienie bozonu Higgsa. Nie do końca tak jednak było (jak się przekonamy), ale rozgłos, jaki wywołało to gigantyczne przedsięwzięcie, skierował światło reflektorów właśnie na niego.

Jeśli ten ogromny ciężar odpowiedzialności przytłaczał Higgsa, to nie dał tego po sobie poznać. Zatem moje pierwsze pytanie w Melrose brzmiało: „Peter, gdybyś jutro znalazł błąd w swoich obliczeniach, powiedziałbyś o tym komukolwiek?”. To było pytanie retoryczne, które miało pomóc przełamać lody. Oczywiście nie było żadnych błędów. Przez dziesięciolecia wielu innych matematyków sprawdzało i weryfikowało algebrę Higgsa, a jej podstawowe idee wykorzystywano jak klocki Lego do budowania innych teorii, które zostały przetestowane eksperymentalnie. Dostrzeżono ślady istnienia bozonu, które dostarczyły wskazówek tak jak ślady stóp jakiegoś egzotycznego stworzenia na śniegu, na podstawie których można by było określić jego tożsamość. Czterdzieści osiem lat wcześniej – w 1964 roku – nikt nie mógł przewidzieć konsekwencji, jakie będą miały równania, spisane przez Higgsa na kartce papieru w jego gabinecie pewnego lipcowego popołudnia. Jeden z jego kolegów wrócił z wakacji i znalazł na biurku notatkę od Higgsa: „Tego lata wpadłem na jedyny naprawdę oryginalny pomysł w moim życiu”.PRZYPISY

Higgs, rozmowa z autorem, 7 czerwca 2021 r.

Player spopularyzował ten aforyzm, ale używał go również Arnold Palmer, więc jego autorstwo jest kwestią sporną.

Higgs, rozmowa z autorem, 1 lutego 2020 r.

Nazwisko rodowe Higgs wywodzi się od lokalnej wersji imienia Hicks, będącej zdrobniałą formą imienia Richard, które nosił ich normański władca. Człon Ware został dodany w 1863 roku, kiedy to pradziadek Petera, Thomas Higgs, poślubił Anne Ware. Dwuczłonowe nazwisko Ware Higgs było przekazywane przez najstarszych synów: dziadka Petera, Alberta George Ware Higgsa oraz ojca Petera, Thomasa, znanego jako Tom (Higgs, list do autora, 29 czerwca 2021 r.).

O ile nie wskazano inaczej, cytaty wypowiedzi Higgsa w tym rozdziale pochodzą z rozmów przeprowadzonych 17 listopada 2019 r., 24 listopada 2019 r., 9 stycznia 2020 r. i 19 lipca 2021 r.

W latach 40. XIX wieku John Coghill mieszkał w Edynburgu nad zajazdem Deacon Brodie’s Tavern, mieszczącym się przy 17 Bank Street, będącej częścią ciągu ulic Royal Mile. Handlował wyrobami alkoholowymi, sprzedając mocne trunki mieszkańcom Starego Miasta – bogatsi już zdążyli przenieść się do Nowego Miasta. Najwyraźniej interes Coghilla nieźle prosperował, gdyż w 1844 roku sam przeprowadził się do Nowego Miasta, gdzie miał swój sklep przy 10 Rose Street – niedaleko miejsca, gdzie osiedlił się sam Peter Higgs. (Informacje o miejscu zamieszkania pochodzą z listu Higgsa z dnia 29 czerwca 2021 roku oraz z księgi adresowej Edynburga z 1844 roku, jak podaje Wikipedia w artykule poświęconym Johnowi G. S. Coghillowi, https://en.wikipedia.org/wiki/John_G._S._Coghill).

James Coghill był asystentem chirurga w szkockich pułkach milicji i kawalerii w latach 1861–1865, kiedy to wziął za żonę Jane Mills – córkę oficera pułku kawalerii Royal Scots Greys. Zaczął interesować się chorobami tropikalnymi i w 1870 roku wyemigrował do Cejlonu, który wówczas był brytyjską kolonią. (E-mail od D. Boyda, 28 czerwca 2021 r.). James i Jane mieli troje dzieci. Jane rzekomo miała romans pozamałżeński z niejakim panem Loureino, co wskazano jako przyczynę rozwodu. (Archiwa Narodowe, „Divorce Court File”, https://discovery.nationalarchives.gov.uk/details/r/C7971192 oraz Higgs, list do autora, 13 lipca 2021 r.).

Peter Higgs wywnioskował to z aluzji swojej matki, gdy był nastolatkiem. (Higgs, list do autora, 13 lipca 2021 r.)

Higgs, list do autora, 13 lipca 2021 r.

Higgs, rozmowa z autorem, 24 listopada 2019 r. oraz list, 13 lipca 2021 r.

Higgs, rozmowa z autorem, 9 czerwca 2020 r.

Higgs, list do autora, 13 lipca 2021 r.

Higgs, rozmowa z autorem, 24 listopada 2019 r. oraz list, 13 lipca 2021 r.

Higgs, list do autora, 13 lipca 2021 r.

Życie Diraca opisał Graham Farmelo w swojej książce Przedziwny człowiek, przeł. Tomasz Lanczewski, Copernicus Center Press, Kraków 2016.

Higgs, rozmowa z autorem, 17 listopada 2019 r. oraz list, 13 lipca 2021 r.

Higgs, list do autora, 13 lipca 2021 r.

„Western Daily News”, 16 sierpnia 1945 r.

„Western Daily Press”, zapowiedź wystąpienia Motta w bristolskim Klubie Rotary z 16 sierpnia oraz reportaż opisujący wystąpienie, opublikowany w Western Daily News, 21 sierpnia 1945 r.

Treść wykładu została odtworzona na podstawie wspomnień Higgsa; wywiadów z dnia 24 listopada 2019 r. i 30 sierpnia 2021 r.; listu z 13 lipca 2021 r.; reportażu opublikowanego w Western Daily News (bez daty); oraz mojej analizy wiedzy, którą należałoby w owych czasach przekazać szerszej publiczności w celu przybliżenia poszczególnych zagadnień z zakresu fizyki.

Higgs, list do autora, 13 lipca 2021 r.

To spostrzeżenie przypisuje się amerykańskiemu fizykowi Isidorowi Isaakowi Rabiemu, który prawdopodobnie wypowiedział je podczas lunchu na Uniwersytecie Columbia. Nie zachowały się jednak konkretne zapiski, wskazujące kiedy dokładnie to powiedział i do kogo.

Peter Higgs zmarł 8 kwietnia 2024 roku w Edynburgu, dwa lata po powstaniu tej książki – przyp. red.
mniej..

BESTSELLERY

Kategorie: