Пітер Хіггс
.svg){kind=small}
.png/40px-Copley_Medal_(obverse).png){kind=small}
Пітер Хіггс (англ. Peter Ware Higgs; 29 травня 1929, Ньюкасл-апон-Тайн, Велика Британія — 8 квітня 2024[7]) — британський фізик-теоретик, який передбачив названий на його честь бозон Хіггса як пояснення наявності мас у субатомних частинок. Лауреат Нобелівської премії (2013)[8][9].
У 1960-х роках Хіггс припустив, що порушення симетрії в електрослабкій теорії може пояснити походження маси елементарних частинок. Цей так званий механізм Хіггса, який був майже одночасно запропонований Хіггсом і ще кількома фізиками, передбачає існування нової частинки, бозона Хіггса, пошук якої став однією з важливих цілей фундаментальної фізики[10][11]. 4 липня 2012 року CERN оголосив про відкриття бозона Хіггса на Великому адронному колайдері[12], а наступного року Хіггсу була присуджена Нобелівська премія з фізики. Механізм Хіггса є загальновизнаним важливим компонентом Стандартної моделі фізики елементарних частинок, без якого багато масивних частинок були б безмасовими[13].
Хіггс народився в районі Елсвік[en] міста Ньюкасл-апон-Тайн в Англії, у сім'ї Томаса Вера Хіггса (1898—1962) та його дружини Гертруди Мод, уродженої Когілл (1895—1969)[14][15][16][17][18]. Його батько працював звукорежисером на BBC. Через перенесену в дитинстві астму, часті переїзди у зв'язку з роботою батька, а потім через Другу світову війну, Хіггс в дитинстві багато пропускав школу та навчався вдома[19]. Коли його батько переїхав до Бедфорда, Хіггс залишився з матір'ю в Бристолі. У 1941—1946 роках він відвідував в Бристолі Котемську школу грамоти[en][14][20], надихаючись тим фактом, що її випускником був Поль Дірак, один із засновників квантової механіки[17].
У 1946 році, у віці 17 років, Хіггс перейшов до школи Лондонського Сіті, де він спеціалізувався на математиці. Потім у 1947 році він вступив до Королівського коледжу Лондона, який закінчив з відзнакою з фізики в 1950 році та отримав ступінь магістра в 1952 році[21]. У він був нагороджений науковою стипендією 1851[en] від Королівської комісії для виставки 1851 року[en][22] та виконав аспірантські дослідження з молекулярної фізики під керівництвом Чарльза Коулсона[en] та Крістофера Лонгет-Гіггінса[en][23]. У 1954 році він здобув ступінь доктора філософії з дисертацією під назвою «Деякі проблеми теорії молекулярних коливань» у Королівському коледжі Лондона[23][24][25].
Після захисту дисертації Хіггс працював старшим дослідником в Единбурзькому університеті (1954—1956). Потім він займав різні посади в Імперському коледжі Лондона та Університетському коледжі Лондона. Він повернувся до Единбурзького університету в 1960 році, обійнявши посаду викладача в Інституті математичної фізики Тейта, що дозволило йому оселитися в місті, яке він полюбив, ще подорожуючи через нього автостопом у 1949 році, під час свого навчання в університеті[26].
В 1964 році Хіггс опублікував свою найважливішу статтю з передбаченням бозона Хіггса[27][28].
В 1980 році Хіггс обійняв кафедру теоретичної фізики в Единбурзькому університеті. Він був обраний членом Королівського товариства Единбурга в 1974 році, членом Королівського товариства у 1983 році та членом Інституту фізики у 1991 році.
У 1963 році Хіггс одружився з Джоді Вільямсон, активісткою Кампанії за ядерне роззброєння. У серпні 1965 року у них народився перший син[29]. Всього у Хіггса було двоє синів: Кріса, комп'ютерник, і Джонні, джазовий музикант[30]. Вся родина жила в Единбурзі[31].
В Лондоні, а потім в Единбурзі, Хіггс був активістом Кампанії за ядерне роззброєння, але вийшов з організації, коли вона на додачу до боротьби проти ядерної зброї сталда також боротись проти ядерної енергетики[17][32]. Він був членом Грінпіс, поки ця оргація не виступила проти генетично модифікованих організмів[32].
В 2004 році Хіггс був нагороджений премією Вольфа з фізики (розділивши її з Робертом Браутом[en] і Франсуа Англером), але відмовився летіти до Єрусалиму на вручення нагороди на знак протесту проти відношення Ізраїлю до палестинців[33].
Хіггс був атеїстом[34]. Він висловлював невдоволення прізвиськом «частинка Бога», яку в популярній літературі давали бозону Хіггса[35], вважаючи цю назву такою, що заплутує людей і дає хибне уявлення, ніби відкриття цієї частинки якось доводить існування Бога[36]. Зазвичай це прізвисько бозона Хіггса приписують Леону Ледерману, автору книги «Частинка Бога» (англ. God particle), але назва була ідеєю видавця книги, а сам Ледерман хотів називати бозон Хіггса «проклятою частинкою» (англ. goddamn particle)[37].
Хіггс вийшов на пенсію в 1996 році, ставши професором-емеритом Единбурзького університету[38].
4 липня 2012 року CERN оголосив про експериментальне підтвердження існування бозона Хіггса[39]. Хіггс, відомий своєю сором'язливістю, сказав журналістам про це відкриття: «Дуже приємно інколи мати рацію»[40].
Наступного року, 8 жовтня 2013 року було оголошено, що Хіггс і Франсуа Англер розділять Нобелівську премію з фізики 2013 року «за теоретичне відкриття механізму, який сприяє нашому розумінню походження маси субатомних частинок»[41]. Хіггс не дивився оголошення результатів премії, щоб уникнути уваги ЗМІ[42], і не мав мобільного телефону, тому дізнався про присудження йому нагороди від колишнього сусіда по дорозі додому[43][44].
Хіггс помер у себе вдома 8 квітня 2024 у віці 94 років року після нетривалої хвороби[45][46][47].
В Единбурзі Хіггс вперше зацікавився питанням походження маси, розвинувши ідею про те, що частинки були безмасовими на початку існування Всесвіту, а набули масу на частку секунди пізніше в результаті взаємодії з певним полем, яке пізніше отримало назву поле Хіггса. Хіггс постулював, що це поле пронизує простір, надаючи масу всім елементарним субатомним частинкам, які з ним взаємодіють[17][48].
Механізм Хіггса передбачає саме поле Хіггса надає масу кваркам і лептонам[49]. Однак воно дає лише незначний внесок у масу таких субатомних частинок, як протони та нейтрони, в яких основна маса припадає на глюони, що зв'язують кварки разом.
Підвалини досліджень Хіггса заклав теоретик японського походження й лауреат Нобелівської премії Йоїтіро Намбу з Чиказького університету. Намбу запропонував теорію спонтанного порушення симетрії, яка, однак, передбачала безмасові частинки (теорема Голдстоуна), і це передбачення явно було неправильним[50].
Хіггс згадував, що розробив основи своєї теорії після того, як повернувся до своєї единбурзької квартири після невдалої поїздки у гори на вихідних[51][52][53]. Він казав, що в розвитку теорії не було «моменту еврики»[54]. Він написав коротку статтю, використовуючи лазівку в теоремі Ґолдстоуна (безмасові частинки Ґолдстоуна не обов'язково виникають, коли локальна симетрія спонтанно порушується в релятивістській теорії[55]) і в 1964 році опублікував її у «Physics Letters»[en], європейському фізичному журналі, який редагувався в CERN[56].
Хіггс написав другу статтю, в якій описував теоретичну модель (яку зараз називають механізмом Хіггса), але статтю було відхилено (редакція «Physics Letters» вирішила, що вона «не має очевидного відношення до фізики»)[17]. Хіггс написав додатковий абзац і надіслав цю статтю до «Physical Review Letters», іншого провідного фізичного журналу, який опублікував її в 1964 році. У цій статті було передбачено новий масивний бозон із нульовим спіном (тепер відомий як бозон Хіггса)[27][28]. Інші фізики, Роберт Браут[en] і Франсуа Англер[57] і Джеральд Гуральник, Карл Гаген і Том Кіббл[en][58] дійшли подібних висновків приблизно в той самий час. В опублікованій версії Хіггс цитує Браута та Енглерта, а третя стаття (Гуральника, Гагена й Кіббла) цитує дві попередні. Три статті, написані Хіггсом, Гуральником, Гагеном, Кібблом, Браутом і Енглертом про це відкриття бозона, були визнані визначною віхою на святкуванні 50-річчя «Physical Review Letters»[59]. Ці три статті у «Physical Review Letters» про порушення симетрії[en] використовували подібні підходи, хоча й містили важливі відмінності. Багато престижних нагород було вручено співавторам цих статей в різних комбінаціях: наприклад, в 2010 році всі 6 співавторів були нагороджені премією Сакураї, а в 2013 році Англер розділив з Хіггсом Нобелівську премію. Першу версію використаного в статтях механізму запропонував Філіп Андерсон ще в 1962 році, хоча він не врахував необхідну для роботи механізму релятивістську модель[27][60].
4 липня 2012 року CERN оголосив, що експерименти ATLAS і CMS виявили значущі ознаки присутності нової частинки, яка може бути бозоном Хіггса, в області мас близько 126 ГеВ[39]. Виступаючи на семінарі в Женеві, Хіггс прокоментував: «Це справді неймовірна річ, що це сталося протягом мого життя»[61]. За іронією долі, це ймовірне підтвердження бозона Хіггса було зроблено в CERN, — саме там, де редактор «Physics Letters» колись відхилив статтю Хіггса[62].
.jpg)
- Нобелівська премія з фізики (2013)
- Медаль Г'юза (1981) від Лондонського королівського товариства[63]
- Медаль Резерфорда (1984) від Інституту фізики[63]
- Медаль і премія Дірака (1997) за видатний внесок у теоретичну фізику від Інституту фізики[63]
- Премія Європейського фізичного товариства з фізики високих енергій і елементарних частинок (1997)[63]
- Премія Вольфа з фізики (2004)[63]
- Меморіальна лекція Оскара Кляйна[en] (2009) від Королівської шведської академії наук[63]
- Премія Сакураї (2010) від Американського фізичного товариства за теоретичну фізику елементарних частинок[63]
- Единбурзька премія (2011)[64]
- Унікальна медаль Хіггса від Королівського товариства Единбурга (2012)[63]
- Нобелівська премія з фізики (2013) «за теоретичне відкриття механізму, який допомагає нам розуміти походження маси субатомних частинок й існування якого було доведено виявленням передбаченої елементарної частинки в експериментах ATLAS і CMS на Великому адронному колайдері в CERN»[65]
- Орден Кавалерів Пошани (2013)[66]
- Медаль Коплі (2015) від Лондонського королівського товариства[67]
- 6 липня 2012 року, за два дні після оголошення про відкриття бозона Хіггса, Единбурзький університет оголосив про створення нового центру імені професора Хіггса для підтримки досліджень у теоретичній фізиці та «глибшого розуміння того, як працює Всесвіт»[68].
- Единбурзький університет також заснував кафедру теоретичної фізики імені Пітера Хіггса[69][70].
- ↑ _—_[[:Единбурзький_університет|University_of_Edinburgh]],_2019.
