Nobel-díjat ért az "isteni részecske" felfedezése

Az isteni részecskeként emlegetett Higgs-bozon létezését megjósoló brit Peter Higgs és a belga Francois Englert kapta megosztva az idei fizikai Nobel-díjat - jelentették be kedden a Svéd Királyi Tudományos Akadémián Stockholmban.

A bizottság indoklása szerint a két tudós annak a mechanizmusnak az elméleti megalapozásáért részesül az elismerésben, amely hozzájárult a szubatomi részecskék tömege eredetének megértéséhez, és amelyet nemrégiben megerősítettek a megjósolt elemi részecske felfedezésével az Európai Nukleáris Kutató Szervezet (CERN) nagy hadronütköztetőjének (LHC) ATLAS- és CMS-kísérleteiben.

A Higgs-mechanizmus úgy egészíti ki a standard modellt, hogy megteremti a tömegeket. Nélküle az elemi részecskéknek nincs tömegük. Peter Higgs úgy vélte, hogy a kérdéses részecske betölti a rést a természet alapvető működését leíró standard modellben, amely az elektromágneses, a gyenge és az erős kölcsönhatást együttesen leíró kvantumtérelmélet.

A többi részecske tömegéért felelős bozon létezését 1964-ben több tanulmányban összesen hat tudós jósolta meg és az 1980-as évektől keresik a tudósok. Francois Englert 2011-ben elhunyt honfitársával, Robert Brout-val együtt jutott arra a következtetésre, amelyet Peter Higgs is levont kutatásai eredményéből, vagyis hogy kell lennie egy olyan részecskének, amely felelős a többi tömegéért. A három elméleti fizikus azonban akkor még csak megjósolni tudta a bozon létezését.

Noha Brout és Englert tanulmánya jelent meg 1964-ben elsőként, a témában másodikként publikáló Higgs volt az, aki egyértelműen megjósolta a részecske létezését. (Hasonló elgondolásait fogalmazta meg nem sokkal később az amerikai Carl Hagen és honfitársa, Gerald Guralnik, illetve a brit Tom Kibble, az ő tanulmányaikat viszont kevesebbet idézték az azóta eltelt évek során.) A részecske a Higgs-bozon nevet kapta, a köznyelvben azonban csak isteni részecskeként emlegetik, noha ezt Higgs kifejezetten ellenzi.

Peter Higgs neve már felbukkant az esélylatolgatásokban tavaly is, miután a CERN 2012 júliusában bejelentette, hogy nagy bizonyossággal megtalálta a bozont. Az előzetes adatok ugyanakkor megerősítésre szorultak, ez pedig csak idén tavasszal történt meg. A szervezet két független kutatócsoportja, a CMS- és az ATLAS-kísérlet felelősei idén márciusban hangsúlyozták: valóban egyre inkább úgy tűnik, hogy a 2012-ben azonosított bozon az "isteni részecske".

Mivel más szubatomi részecskék is produkálhatták a Higgs-bozon létének bizonyítékaként értékelt jelenségeket, a bizonyítottságnak nagyon erősnek kell lennie. 2012 júliusában a CERN fizikusai 5 szigma bizonyosságról beszéltek felfedezésük kapcsán. A szigma a részecskefizikai kísérletek bizonyosságát jelző érték. A skálán az 1-es még véletlenszerű statisztikai ingadozás is lehet az adatokban, a 3 szigma már bizonyítéknak számít, de csak 5 szigmánál mondják ki a felfedezés szót. Ez azt jelenti, hogy kevesebb mint egy a millióhoz a valószínűsége, hogy az eredményeket valamilyen statisztikai fluktuáció váltotta ki.

Az, hogy a fizikai Nobel-díjat tisztán elméleti munkáért ítélték oda, rendkívül szokatlannak számít. A Svéd Királyi Tudományos Akadémia a hagyományoktól eltérően egy órával elhalasztotta a döntés bejelentését, vélhetően azért, mert elhúzódott a bizottság szavazása a nyertesekről.

Az elismerést, amellyel összesen 8 millió svéd korona (272,3 millió forint) is jár, hagyományosan december 10-én, Alfred Nobel halálának évfordulóján adják át.