Проф. Джон Елис за "Божията частица": Изключително важна е за функционирането на Вселената

Проф. Джон Елис е най-цитираният физик в света за всички времена, той е и човекът, въвел термина „Теория на всичко". Елис е член на Кралското общество, Clerk Maxwell професор по теоретична физика в King's College London, носител е на престижните награди „Максуел" и „Пол Дирак".

За огромния си принос в науката е отличен от кралицата с ордена Commander of the Order of the British Empire. Избран е за член на Лондонското кралско общество през 1985 г. и на Института по физика през 1991 г. и е почетен сътрудник на Кралския колеж в Кеймбридж. На въпрос как се е запознал с Питър Хигс, проф. Елис отговори, че са се срещнали за първи път, когато Хигс изнасял лекции в лятно училище по физика в Шотландия.

Физиката загуби велик пророк, подредил един суперпъзел, с който години наред са си блъскали главите гениите в тази наука, начело с Алберт Айнщайн. През 1964 г. скромният Питър Хигс, търсейки липсващото парченце, допуска, че трябва да съществува някаква различна частица. Тя трябва да даде отговори на главните въпроси, включително как функционират Вселената и атомите. Ученият прави изчисления, издава статията, но смелата му хипотеза привлича вниманието на малцина – може би затова събира прах в научните архиви в продължение на 50-ина години. От нея се интересуват само посветени в лова на частици като проф. Джон Елис, който днес е най-цитираният физик в света и бе така любезен да разкаже пред „24 часа" спомените си за Хигс и за онези интересни времена.

Почина британският физик и нобелов лауреат Питър Хигс

А те са свръхлюбопитни, защото през 2012 г. в света на науката избухва истинска ядрена бомба. Със зрелищен експеримент Европейската организация за ядрени изследвания (CERN) откри въпросната Божия частица, прогнозирана от проф. Хигс. Затова днес физиците в цял свят скърбят за този отдаден изследовател, който обърна нагоре с главата науката и показа, че добре подготвените умове, мислещи „извън кутията", могат да правят смели прогнози и един ден те да се сбъднат.

Британският учен, чиято теория му донесе Нобелова награда, си отиде тихо на 94-годишна възраст у дома. Проф. Елис е живата история на ЦЕРН и е сред малцината учени, оценили потенциала на теорията на Хигс още през 60-те години.

Български учени в ЦЕРН изследват тъмната материя

„Не съм сигурен за точната дата, трябва да е било в края на 70-те или може би през 1980 г.", уточни проф. Елис. Тогава Хигс изнася лекция на научно събитие в Шотландия. Случайно или не, в онзи момент Питър Хигс се занимавал с осигуряването на напитките, което за страна като Шотландия било от особена важност, шегува се ученият: „Като човек Хигс преди всичко беше изключително скромен. Той не обичаше да се изтъква. Има толкова много носители на Нобелова награда, които наистина ви „забиват" отличието в лицето. Но всичко това изобщо не беше в стила на Питър Хигс. Понякога хората го описват като смирен. Не съм съвсем сигурен, но по-скоро скромен е наистина точната дума и мисля, че беше такъв. На лицето му винаги грееше приятелска усмивка, говореше с мек глас."

Когато се срещат, проф. Елис току-що е написал статия за феноменологията на Хигс бозона. „И мисля, че той беше по своя си тих начин щастлив да види, че поне някои хора приемат насериозно идеите му", спомня си проф. Елис.

Двамата продължили да поддържат връзка и се видели преди две-три години: „Бях в Единбург, за да участвам в конференция в Центъра за теоретична физика, кръстен на името на Хигс. Отделих си време, за да го посетя в апартамента му. Тогава той не беше много подвижен. Не излизаше навън. Но знаете ли, психически беше добре и доста весел, усмихнат."

Двамата поговорили около час и се получила задушевна приятелска среща.

На въпрос какъв е основният принос на Питър Хигс, проф. Елис казва, че Хигс бозонът се оказва ключова частица: „Без тази теория атомите не биха могли да съществуват и радиоактивността би била толкова значителна сила, колкото е електромагнетизмът. Механизмът на Хигс дава маси на фундаментални частици като електрона и така, ако го нямаше Хигс бозона, нямаше да има маса на електрона и електроните щяха да „бягат". Той всъщност задържа електроните около ядрата, защото, от друга страна, какво държи ядрата заедно? Силните ядрени взаимодействия. Има толкова много различни аспекти на Стандартния модел, които са от съществено значение за съществуването на атомите. Справедливо е да кажа, че без Хигс бозона те нямаше да съществуват."

Частицата е изключително важна и за функционирането на Вселената – всъщност Хигс бозонът е от ключово значение за начина, по който тя работи.

В природата съществуват четири основни сили - гравитация, електромагнетизъм, силно и слабо ядрено взаимодействие. Целта на Стандартния модел е да свърже заедно тези сили, определящи поведението на фундаменталните частици. Той обаче би успял да обедини тези взаимодействия само при една ситуация – ако частиците нямат маса. Това обаче застрашава цялата теория. Тук на помощ идва полето, предложено от Питър Хигс, с което частиците придобиват маса и обяснява защо те имат маса, а фотоните (и глуоните) нямат.

Макар че подобни идеи витаят в главите и на други учени, само Хигс е достатъчно прозорлив да допусне, че трябва да има такъв тип частица.

Когато в CERN започват да я търсят, те разбиват в Големия адронен колайдер протони, летящи един срещу друг със скорост, близка до тази на светлината. Бозонът обаче е почти неуловим, защото веднага се разпада на други частици. Едва на 4 юли 2012 г. вниманието на интелигентните „ловци" е привлечено от странна „точица", 120 пъти по-тежка от протона. Уникален късмет, който изглежда спохожда само упоритите, дръзнали да търсят игла в купа сено.

„Тази теория обяснява цялото функциониране на Вселената и със сигурност играе ключова роля – отбеляза още проф. Елис. - Знаете, че като цяло еволюцията на Вселената в макромащаб се управлява от уравненията на Алберт Айнщайн." Причината е, че движението на материалните обекти и взаимодействията между небесните тела се подчиняват на законите на Общата теория на относителността. На свой ред функционирането на звездите в най-дълбоката си същност е зависимо от баланса между Общата теория на относителността и слабите взаимодействия, отговорни за радиоактивността, магнитните и ядрените сили. От тази гледна точка всички те съществуват в динамичен баланс.

Доц. Тодор Велчев: "Божествената частица" може да обясни някои отдавна стоящи проблеми във физиката на елементарните частици и в космологията

„И разбира се, Хигс бозонът играе централна роля, защото в допълнение към определянето на масата на електрона той също контролира силата на радиоактивността – твърди проф. Елис. - Ако нямаше поле на Хигс и бозони, отговорни за слабите взаимодействия, участващите в тях частици щяха да бъдат безмасови."

На въпрос как може човек преди повече от половин век да направи толкова точни изчисления, които впоследствие да се потвърдят експериментално, Елис казва, че първоначално Питър Хигс не мислел как теорията ще работи в мащаба на Вселената или в космологията: „Той се фокусира върху много специфичен проблем в нашата теория за частиците и взаимодействията. Физиците открай време се опитват да разрешат сравнително технически проблем в квантовата теория на полето. Тип векторни частици, които носят фундаментални взаимодействия. Благодарение на това възникна предположение, че трябва да има някакъв аналогичен механизъм. Но имаше и аргументи, че това е невъзможно. И тогава Питър Хигс се появи и посочи, че в аргумента за невъзможността има вратичка. И след това във втора статия той предложи много специфичен и прост модел, който използва именно нея."

Тогава мнозина учени направили подобни на Хигс допускания, но нито един не посочил, че съществува масивна скаларна частица. Освен Хигс. За разлика от много други свои колеги той публикувал сравнително малко научни статии.

„Сякаш се изтощи - предположи проф. Хигс. - Никога не съм го питал за това, защото би бил неучтив въпрос."

Когато теорията му е потвърдена и цял свят започва да говори за откриването на Божията частица, той не харесал името й, но се примирил с него. Разбира се, всичко това ни най-малко не влияе на огромния принос на Питър Хигс за физиката, защото проф. Елис и колегите му в CERN продължават своя настървен лов за нови частици.

Нещо повече, професорът продължава неуморно да изследва взаимодействията в Големия адронен колайдер и да търси физика извън Стандартния модел. И някой ден, кой знае... може би учените ще стигнат до нещо ново, което ще обедини теорията на Айнщайн с квантовата механика и ще стартира нова революционна ера в технологиите.

Последвайте канала на