Premium

Získejte všechny články
jen za 89 Kč/měsíc

Kdo dostane příští Nobelovu cenu? Jeden boson a neznámý počet fyziků

Největším favoritem příštího ročníku udělování Nobelových cen za fyziku je objev Higgsova bosonu. Ale personální situace kolem něj je opravdu zapeklitá.

My to říkali. Dva význační teoretici, kteří předpovídali existenci Higgsova bosonu, zachycení během středečního setkání v CERNu. Vpravo je Peter Higgs, po kterém má částice (a celý mechanismus za ní) jméno. Vlevo je Francois Englert, jehož předpověď byla "obecnější", ale také přesná a její přínos nesporný. Oba jsou kandidáty na Nobelovu cenu. | foto: AP

Letošní Nobelovy ceny jsou rozdány, ocenění vědci sotva začínají dohánět práci a spánkový deficit vzniklý díky mediálnímu cirkusu, a tak je čas se zeptat: koho čeká telefonát ze Stockholmu příští rok?

Jeden favorit je jasný. Jak jsme už psali, mezi letos oznámenými Nobelovými cenami chyběl největší fyzikální úspěch roku: objev částice, která má vlastnosti dlouho hledaného Higgsova bosonu, na urychlovači LHC. Jistě, jde stále jen o pravděpodobný objev, který nemůže potvrdit žádné jiné zařízení na světě, ale význam oznámení pro fyziku je skutečně dalekosáhlý. Je to ten typ objevu, za který se udělují Nobelovy ceny (i když ne všichni vědci s tím souhlasí). Ale kdo by ji měl dostat?

Teoretický (i praktický) zmatek

Nobelovy ceny mají dlouhou tradici. A to s sebou přináší potíže. Platí například původní pravidlo, že ocenění lze udělit maximálně třem jednotlivcům. To bylo dobré pravidlo v dobách, kdy vědecké objevy byly věcí jednotlivců či malých týmů. Ale dnes je situace o poznání komplikovanější, jak je krásně vidět na příkladu Higgsova bosonu.

Co je Higgsův boson a co dělá?

Higgsův boson je částice, která je projevem tzv. Higgsova pole. Podle obecně uznávaného fyzikálního předpokladu každý druh pole "má" svoji částici a naopak. Pokud tedy objevíme částici, potvrdili jsme i existenci pole.

Higgsovo pole je důležité, protože působí na vlastnosti ostatních částic. Nedokonalou analogií řečeno je Higgsovo pole jako mlha, která prostupuje vesmír a dává věcem "bílou barvu" (hmotnost). Děje se tak přímo, bez zprostředkování bosony.

Mělo by především dát hmotnost tzv. "intermediálním vektorovým bosonům". Tyto částice sice nikdy v životě nepotkáte, ale fungují jako "nosiče" jedné ze čtyř základních fyzikálních sil, tzv. slabé síly (častěji se používá výraz slabá interakce).

Ta působí sice na vzdálenosti relevantní maximálně tak v rozměrech jádra atomů, ale vesmír by bez ní nefungoval tak, jak funguje (vládne třeba beta-rozpad atomových jader). Možná se s ní blíže seznámíme, pokud zvládneme výrobu energie jadernou fúzí. Tento proces probíhá v režii slabé síly.

Kardinální podíl na objevu mají vědci pracující na dvou detektorech na urychlovači LHC (jsou to ATLAS a CMS), které částici zachytili. Těch je ovšem celkem zhruba šest tisíc. A udělení takovému kolektivu si v případě vědeckých Nobelových cen nedokáže nikdo představit.

Mnohem spíše by tak cena mohla připadnout teoretikům, kteří vytvořili pověstný boson ve svých představách. Poprvé to bylo v 60. letech, a to v několika po sobě rychle následujících článcích, uveřejněných během druhé poloviny roku 1964 (v časopisech Physical Review Letters a Physics Letters).

Pod jednou studií byli podepsáni Francois Englert a Robert Brout, pod další Peter Higgs a své želízko ohni mají také Gerald Guralnik, Carl Hagen a Tom Kibble. Všichni jsou v podstatě ve hře, jedinou smutnou výjimkou je Robert Brout, který vloni zemřel.

Existence Higgsova pole (tehdy tak nenazývaného) a bosonu všem vyplynula z nového řešení jednoho staršího problému. Ale ani jednoho z autorů nenapadlo, že by tak zároveň mohli vyřešit otázku hmotnosti některých částic (konkrétně otázku hmotnosti intermediálních vektorových bosonů slabých interakcí). "Je záhadou, proč si to nikdo z nás nedal dohromady už v roce 1964," řekl nedávno časopisu Science jeden z autorů prvních prací, Tom Kibble.

Nutnou syntézu provedl až v roce 1967 teoretik Steven Weinberg a o rok později pákistánský teoretik Abdus Salam. Ti pochopili, že zmíněné práce obsahují nedoceněný myšlenkový klenot. Oba excelentní vědci také uznávané ocenění po zásluze už obdrželi. Bylo to v roce 1979, kdy si ještě se Sheldonem Glashowem odnesli cenu za práci, která vedla k odhalení společné podstaty dvou základních fyzikálních sil, elektromagnetické a tzv. slabé síly. Jeden z důležitých dílků jimi vytvořené "skládanky" bylo právě i Higgsovo pole.

Aby situace nebyla tak jednoduchá, autoři prvních prací z roku 1964 Higgsovo pole a potažmo i boson zmiňovali v různé míře a s různým množstvím detailů. Například Higgs jako jediný zmiňuje existenci samotného bosonu, Guralnik, Hagen a Kibble uvádějí nejvíce podrobností a Engelrt a Brout byli jednoduše první.

Takto komplikovaná situace by mohla nahrávat i kritikům, kteří si myslí, že by se za Higgsův boson vůbec cena udělovat neměla. Pro prestižní časopis Science zapochyboval nedávno o zásluhách objevitelů třeba americký fyzik Michael Peskin z SLAC National Accelerator Laboratory, kterému není jasné, co udělali autoři nápadu tak "netriviálního", že to nemohl udělat někdo jiný. Jinými slovy se ptá: co může být na nějakém nápadu tak geniálního, když na něj přijde tolik lidí najednou?

Možností je tedy mnoho, ale český fyzik Jiří Chýla z Fyzikálního ústavu Akademie věd s námitkami nesouhlasí a tvrdí, že situace má jasné řešení: "Nobelovu cenu dostanou Higgs a Engelrt," odhaduje.

Uvidíme, jestli takový názor nakonec převáží. Skutečně totiž lze říci, že první autoři přehlédli plný význam svého nápadu. Do konečné podoby a správného kontextu jej dovedlo až trio fyziků oceněné v roce 1979. V projevu k ceně se jeden z trojice nad průběhem událostí také podivoval. Sheldon Glashow řekl: "S Higgsem a dalšími jsem v roce 1960 mluvil mnohokrát. Opomněl jsem jim říci o svém modelu, nebo na něj prostě zapomněli?"

Možná by tedy bylo nejelegantnějším řešením nikomu cenu nedávat. Ale to předbíháme. Zatím se dá říci jen tolik, že pokud někdo dokáže vyřešit nastalou situaci ke spokojenosti většiny fyzikální obce, zaslouží si z případné Nobelovy ceny zřejmě také svůj podíl.

Bosonisté na jednom místě

Články z roku 1964, které si mohou nárokovat část zásluh na případné Nobelově ceně za objev Higgsova bosonu:

BROKEN SYMMETRIES, MASSLESS PARTICLES AND GAUGE FIELDS

Autor: HIGGS, PW

Zdroj: PHYSICS LETTERS Ročník: 12 Číslo: 2 Stránka: 132-133 DOI: 10.1016/0031-9163(64)91136-9

Rok vydání: 1964

BROKEN SYMMETRY + MASS OF GAUGE VECTOR MESONS

Autoři: ENGLERT, F; BROUT, R

Zdroj: PHYSICAL REVIEW LETTERS Ročník: 13 Číslo: 9 Stránka: 321-& DOI: 10.1103/PhysRevLett.13.321

Rok vydání: 1964

BROKEN SYMMETRIES + MASSES OF GAUGE BOSONS

Autor: HIGGS, PW

Zdroj: PHYSICAL REVIEW LETTERS Ročník: 13 Číslo: 16 Stránka: 508-& DOI: 10.1103/PhysRevLett.13.508,

Rok vydání: 1964

GLOBAL CONSERVATION LAWS + MASSLESS PARTICLES

Autoři: GURALNIK, GS HAGEN, CR KIBBLE, TWB

Zdroj: PHYSICAL REVIEW LETTERS Ročník: 13 Číslo: 20 Stránka: 585-& DOI: 10.1103/PhysRevLett.13.585

Rok vydání: 1964

  • Nejčtenější

Rok od zkázy ponorky Titan. Vyplouvají děsivá zjištění i nové otázky

v diskusi je 91 příspěvků

20. června 2024  7:32

Před rokem, 18. června 2023, se v severním Atlantiku ztratila ponorka Titan společnosti Ocean Gate....

Ruské radary včasné výstrahy. Ani jim neprospívá válka proti Ukrajině

v diskusi je 108 příspěvků

17. června 2024

V předposledním květnovém týdnu ukrajinské drony zřejmě zasáhly ruské radarové stanice u měst...

{NADPIS}

{LABEL} {POPISEK}

Zamáčknete slzu? Windows se definitivně zbavuje tří typických aplikací

v diskusi je 7 příspěvků

19. června 2024

Premium Změna je život, řekli si možná v Microsoftu. V nadcházející aktualizaci systému Windows 11 24H2 se...

Hoffmann nechal vypnout rozhlas. Jako jeden z mála komunistů skončil ve vězení

v diskusi je 57 příspěvků

15. června 2024

Před 100 lety se narodil Karel Hoffmann, člen konzervativní kliky uvnitř KSČ, který během okupace v...

{NADPIS}

{LABEL} {POPISEK}

Možná jste ani netušili, že Microsoft Word umí tyto tři věci

v diskusi je 25 příspěvků

18. června 2024

Je těžké narazit na někoho, kdo by neznal Microsoft Word. Možná však bude stejně vzácné potkat...

Rok od zkázy ponorky Titan. Vyplouvají děsivá zjištění i nové otázky

v diskusi je 91 příspěvků

20. června 2024  7:32

Před rokem, 18. června 2023, se v severním Atlantiku ztratila ponorka Titan společnosti Ocean Gate....

Unikátní televizor děti nejspíš nadchne, ale má nepochopitelnou slabinu

v diskusi je 6 příspěvků

20. června 2024

Do rukou se nám dostal nejspíš jediný televizor na trhu, který je určený přímo pro děti. Má odolné...

OBRAZEM: Zlatou éru dopravního letectví nám připomene ikonická Caravelle

v diskusi je 25 příspěvků

19. června 2024

U příležitosti letního sezonního zvyšování intenzity letecké dopravy nad Evropou si ukažme obrázky...

Zamáčknete slzu? Windows se definitivně zbavuje tří typických aplikací

v diskusi je 7 příspěvků

19. června 2024

Premium Změna je život, řekli si možná v Microsoftu. V nadcházející aktualizaci systému Windows 11 24H2 se...

Putine, běž do prd*le, zahlásil na koncertě Rod Stewart. Němci zpěváka vypískali

S překvapivou vlnou nevole se na svém nedělním koncertu v Lipsku setkal rockový král Rod Stewart. Během vystoupení se...

Skandál kolem morbidně obézní Miss Alabama. Co se ztratilo mezi řádky

Sociální sítě počátkem června rozvášnila obézní plus size modelka Sara Millikenová oceněná titulem Miss Alabama 2024....

Ostuda bratrů Bendigů v AZ-kvízu. Jan se vymlouval na trému z Mareše

Ve speciálním díle AZ-kvízu s názvem ČT art kvíz se proti sobě utkali bratři Jan a Marsell Bendigovi. V soutěži se jim...

Tvrz koupil za 76 tisíc a daroval ji manželce. Pak ruinu 20 let opravoval

Pavel David zahlédl v dubnu roku 2003 v novinách inzerát: „Prodám tvrz za 76 000 Kč.“ Ještě ten den si jel zříceninu...

Survivor 2024 má vítěze, ten si kromě titulu odnáší i výhru 2,5 milionu korun

Na platformě Voyo mohli diváci v úterý večer sledovat napínavé finále reality show Survivor Česko & Slovensko. Na Nově...