Nesumnjivo je
najuzbudljivije znanstveno zapažanje 2012.
bilo otkriće nove čestice
u CERN-ovu laboratoriju
koja bi mogla biti Higgsov bozon,
čestica nazvana po fizičaru Peteru Higgsu.
Smatra se da Higgsovo polje daje masu
osnovnim, subatomskim česticama,
kao što su kvarkovi
i leptoni,
koji tvore običnu tvar.
Higgsovi bozoni valovi su u polju,
kao izbočina koju vidite
kad protresete uže.
No kako to polje česticama daje masu?
Ako vas sve to zbunjuje,
niste jedini.
Godine 1993. britanski ministar znanosti
izazvao je fizičare da na jednostavan način
objasne sve te Higgsove pojave.
Nagrada je bila boca vrhunskog šampanjca.
Pobjedničko objašnjenje glasilo je otprilike ovako:
zamislite veliku zabavu
u CERN-ovu laboratoriju
s mnogo istraživača fizike čestica.
Ta gomila fizičara predstavlja Higgsovo polje.
Da se na zabavi pojavi poreznik,
nitko ne bi želio razgovarati s njim,
pa bi on s lakoćom prošao kroz prostoriju
i stigao do šanka.
Poreznik ne bi bio u interakciji s gomilom,
kao što ni
neke čestice nisu u interakciji s Higgsovim poljem.
Čestice koje nisu u interakciji,
primjerice fotoni,
nazivaju se česticama bez mase.
Sad zamislite da Peter Higgs uđe u istu prostoriju,
možda u potrazi za pivom.
U tom bi slučaju fizičari
smjesta okružili Higgsa
kako bi s njim popričali
o svojim pokušajima mjerenja svojstava
bozona koji nosi njegovo ime.
Zbog intenzivne interakcije s gomilom
Higgs će se prostorijom kretati sporo.
U našoj usporedbi
Higgs postaje masivna čestica
svojom interakcijom s poljem.
Ako je to dakle Higgsovo polje,
kako se u priču uklapa Higgsov bozon?
Zamislimo da su gosti na zabavi
ravnomjerno raspoređeni po prostoriji.
Sad zamislimo da netko pomoli glavu na vratima
i prenese glasinu o otkriću
u nekom dalekom, suparničkom laboratoriju.
Ljudi pored vrata čut će glasinu,
no oni udaljeni neće,
pa će se primaknuti vratima i raspitati.
To će stvoriti nakupinu u gomili.
Kad ljudi čuju glasinu,
vratit će se na početna mjesta
da rasprave o njezinu značenju,
ali zatim će se oni još udaljeniji raspitivati što se događa.
To će rezultirati kretanjem nakupine ljudi
po čitavoj prostoriji.
Ta je nakupina usporediva s Higgsovim bozonom.
Važno je zapamtiti
da masivne čestice nemaju nužno
veću interakciju s Higgsovim poljem.
Povučemo li paralelu sa zabavom,
sve su čestice jednake dok ne uđu u prostoriju.
Ni Peter Higgs ni poreznik nemaju masu.
Interakcijom s gomilom
dobivaju masu.
Ponovit ću:
masa proizlazi iz interakcije s poljem.
Ukratko,
čestica dobiva veću ili manju masu
ovisno o svojoj interakciji s poljem,
baš kao što se različiti ljudi kreću kroz gomilu
različitom brzinom ovisno o svojoj popularnosti.
Higgsov bozon samo je nakupina u tom polju
kao glasina koja se širi prostorijom.
Naravno, to je samo
usporedba,
ali najbolja
koju je itko dosad smislio.
To bi, dakle, bilo to.
U tome je bit Higgsova polja
i Higgsova bozona.
Daljnja će istraživanja pokazati jesmo li ga pronašli,
a nagrada će vjerojatno biti veća
od obične boce šampanjca.