Погоня за бозоном: как физик Питер Хиггс предсказал частицу Бога

Питеру Хиггсу пришлось ждать свою Нобелевскую премию около 50 лет. Именно столько прошло времени с открытия бозона Хиггса. Подтвердить существование такого кванта ученые смогли только в 2012 году — он стал финальным кирпичиком в объяснении, как образуются элементарные частицы.

Детство и образование Питера Хиггса

Питер Хиггс появился на свет в английском городе Ньюкасл-апон-Тайн. Его отец, Томас Уэр Хиггс, работал звукорежиссером на BBC и из–за астмы перевез жену Гертруду Мод и сына в Бристоль. На новом месте мальчик получал домашнее образование. Он поступил в гимназию Котэма только в 1941 году и учился там до окончания Второй мировой войны.

В 17 лет Питер поступил в Лондонскую школу Сити, где изучал математику, и вскоре перевелся в Королевский колледж Лондона. В 1954 году в его стенах Хиггс защитил докторскую диссертацию по физике. Ученый сразу получил должность старшего исследователя в Эдинбургском университете. Он временно преподавал в Лондоне, однако в 1960 году вернулся в любимый Эдинбург.

Открытие Частицы Бога

В начале 1960-х годов физика элементарных частиц только набирала свои обороты. Мир выглядел полным пробелов даже с открытием кварков, которые, казалось, наконец могли объяснить превращение одних квантов в другие. Однако возникло очередное несоответствие: слабые частицы не имели массы, а переносчики слабого взаимодействия, наоборот, были массивными.

Этим заинтересовался Хиггс. Ведь не могло быть так, чтобы Вселенная родилась из безмассовых частиц! Когда квант только появлялся, он, взаимодействуя с неким полем, за долю секунды становился массивным. Значит, такое поле должно полностью пронизывать вакуум и нарушать его симметрию.

Подобный механизм — он получил название «поле Хиггса» — придает «вес» кваркам и лептонам и способствует появлению протонов и нейтронов. Вот тут и появляется бозон Хиггса. Плавая в этом густом «сиропе», частица встречает бозон, который увеличивает инертность кванта — то есть его массу.

«Невероятно, что это случилось на моем веку»: как ученые обнаружили бозон Хиггса

Увидеть бозон Хиггса ученые не могли, а вот найти продукт реакции — еще как. Поисками занялся ЦЕРН, который разгонял пучки протонов на Большом адронном коллайдере. Только в 2011 году физикам удалось обнаружить частицу с массой 125 гигаэлектронвольт и спином, равным нулю. 4 июля 2012 года на научном семинаре ЦЕРН в Мельбурне ученые со всего мира стоя аплодировали Питеру Хиггсу и такой удивительной находке.

Бозон Хиггса получил прозвище «Частица Бога» благодаря работе физика Леона Ледермана. По его заверениям, редакторы попросту не дали назвать квант «проклятой частицей», хотя именно такое имя он заслужил из-за высоких расходов на поиски. Кроме того, Ледерман связывал бозон Хиггса с библейским объяснением Вселенной.

Научная деятельность и последние годы жизни Питера Хиггса

Питер практически сразу прекратил заниматься чистой наукой. Он преподавал в университете до 1996 года и не особо боролся за судьбу бозона. После него квант «переобъясняли» другие ученые. Питер даже шутил, что собирался назвать поле, в котором бозон наделял частицы массой, «А.Б.Э.Г.Х.Х.К.Х» — по первым буквам имен всех тех, кто внес вклад в теорию.

Некоторое время физик работал в Кампании за ядерное разоружение и Greenpeace, пока их деятельность не стала противоречить взглядам Питера. Он оставался скромным человеком на протяжении всей жизни. После женитьбы на активистке Джоди Уильямсон в 1963 году Хиггс углубился в семейную жизнь. Он помогал воспитывать двух сыновей, а после — внуков.

При этом ученый не пользовался интернетом и не смотрел телевизор, предпочитая им размеренную работу в стенах института и выходные на природе. В 2013 году Питер получил Нобелевскую премию за теоретическое обоснование существования бозона Хиггса. Ученого не стало в начале 2024 года в возрасте 94 лет.