Почему мы существуем? Величайшая из когда-либо рассказанных историй

Хиггс потратил пару выходных, чтобы построить модель, в которой электромагнетизм добавлялся к модели, которой пользовался Голдстоун при исследовании спонтанного нарушения симметрии. Хиггс обнаружил ровно то, что ожидал: безмассовая в ином случае мода, которую предсказывала теорема Голдстоуна, стала вместо этого дополнительной поляризационной степенью свободы фотона, который теперь обладал массой. Иными словами, нерелятивистские рассуждения Андерсона о сверхпроводниках действительно приводили к релятивистским квантовым полям. Вселенная, в конечном итоге, могла вести себя как сверхпроводник.

Когда Хиггс расписал свои выводы и представил статью в европейский журнал Physics Letters, в ответ он весьма оперативно получил отказ. Рецензент просто не считал, что содержание статьи имеет отношение к физике элементарных частиц. Поэтому Хиггс добавил несколько абзацев с замечаниями о возможных наблюдаемых следствиях из своей идеи и представил статью в американский журнал Physical Review Letters

. В частности, он добавил фразу: «Стоит отметить, что важной особенностью теории данного типа является предсказание неполных мультиплетов скалярных и векторных бозонов».

На нормальном языке это означает: Хиггс продемонстрировал, что, хотя в его модели можно отказаться от безмассовой скалярной частицы (иначе говоря, бозона Голдстоуна) в пользу массивной векторной частицы (массивного фотона), там все равно будет существовать лишняя массивная скалярная (то есть с нулевым спином) частица-бозон, связанная с полем, конденсат которого, собственно, и нарушает симметрию. Так родился бозон Хиггса.

Physical Review Letters незамедлительно принял статью, но рецензент попросил Хиггса просмотреть работу Франсуа Энглера и Роберта Браута, полученную редакцией примерно за месяц до его статьи, и высказать свое мнение о том, как одна статья соотносится с другой. К удивлению Хиггса, оказалось, что авторы статьи независимо от него пришли приблизительно к тем же результатам. О сходстве между статьями можно судить хотя бы по их названиям. Статья Хиггса называлась «Нарушение симметрий и массы калибровочных бозонов». Работа Энглера и Браута была озаглавлена «Нарушение симметрии и масса калибровочных векторных мезонов». Трудно представить себе более точное совпадение заголовков без прямого согласования.

Будто вдогонку этой замечательной случайности двадцать лет спустя Хиггс встретился с Намбу на какой-то конференции и узнал, что именно Намбу рецензировал обе статьи. Что может быть уместнее – человек, первым применивший нарушение симметрии и сверхпроводимость в физике элементарных частиц, рецензирует работы тех, кто хотел бы продемонстрировать, насколько дальновидна его идея. И, подобно Намбу, все авторы этих статей были сосредоточены на сильном взаимодействии и на возможности разобраться наконец, как протоны, нейтроны и мезоны могут обладать большими массами.

Дополнительно подтверждая, что время для этого открытия назрело, примерно через месяц еще одна группа ученых – Герард Гуральник, Ричард Хаген и Том Киббл – опубликовала статью, содержавшую многие из этих идей.

Вам, может быть, непонятно, почему мы называем известную частицу бозоном Хиггса, а не бозоном Хиггса – Браута – Энглера – Гуральника – Хагена – Киббла. Помимо очевидного ответа, что такое название трудно произнести, не сломав язык, можно отметить, что единственной из всех статей, где явно предсказывалось существование сопутствующего массивного скалярного бозона в массивных калибровочных теориях со спонтанным нарушением симметрии, была статья Хиггса. И что самое забавное, Хиггс включил в нее это дополнительное замечание только потому, что первоначальная версия статьи, не содержавшая такого замечания, была отвергнута редакцией!

Наконец завершающий поэтический штрих. Через пару лет после публикации первой статьи Хиггс написал более длинную работу, и его пригласили (в 1966 г.) выступить в нескольких местах в США, где он проводил академический отпуск. После выступления Хиггса в Гарварде, где на тот момент профессорствовал Шелдон Глэшоу, последний, говорят, похвалил Хиггса за придуманную им «прекрасную модель» и перешел к следующему вопросу. Он был настолько сосредоточен на сильном взаимодействии, что даже не понял, что гипотеза Хиггса может стать ключом к разрешению тех проблем теории слабого взаимодействия, о которых он сам говорил пятью годами ранее.

Часть третья

Откровение

Чужое место в нужное время

Не обманывайтесь: худые сообщества развращают добрые нравы.

1 Коринф. 15:33