Z godzinnym opóźnieniem Królewska Szwedzka Akademia Nauka ogłosiła laureatów tegorocznej nagrody Nobla w dziedzinie Fizyki. Tym razem prognozy okazały się trafne. Laureatami zostali murowani w tym roku faworyci Belg Francois Englert i Szkot Peter Higgs za teoretyczne odkrycie mechanizmu, który przyczynia się do zrozumienia, w jaki sposób cząstki elementarne "zdobywają" masę.

REKLAMA

Laureaci niezależnie od siebie opublikowali w 1964 roku prace, w których postulowali istnienie pola sprawiające, że cząstki elementarne mają masę. Teoria ta przewidywała istnienie powiązanej z tym polem cząstki elementarnej. Z czasem tę cząstkę nazwano bozonem Higgsa, pojawiła się też popularna nazwa "boskiej cząstki". Współautorem pracy opublikowanej z Englertem był Robert Brout, dlatego mówiono wtedy o mechanizmie Brouta-Englerta-Higgsa. Z pewnością Brout byłby dziś trzecim z laureatów, niestety zmarł w 2011 roku, przed doświadczalnym potwierdzeniem swej teorii.

Teoria BEH, rozwijana potem w pracach innych fizyków stała się podstawą tak zwanego Modelu Standardowego fizyki cząstek elementarnych, który opisuje najdrobniejsze cząstki materii i oddziaływania między nimi. Przez blisko pół wieku teoria ta, w części dotyczącej bozonu Higgsa, nie mogła być doświadczalnie potwierdzona. Umożliwiło to dopiero zbudowanie w laboratorium Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych (CERN) w Genewie Wielkiego Zderzacza Hadronów (LHC).

Doświadczenia wykonane niezależnie w dwóch eksperymentach, prowadzonych na Wielkim Zderzaczu Hadronów, doprowadziły w ubiegłym roku do odkrycia cząstki Higgsa i potwierdzenia, że stworzona przez Englerta, Brouta i Higgsa teoria jest prawdziwa.

Mimo tego najnowszego odkrycia, Model Standardowy wciąż nie wyjaśnia wszystkich tajemnic materii. Zakłada on między innymi, że niezwykle przenikliwe cząstki, neutrina są pozbawione masy, co w świetle niedawnych odkryć okazuje się nieprawdą. Model Standardowy opisuje też tylko widoczną materię, która stanowi zaledwie jedną piątą całkowitej. Poszukiwania niewidocznej "ciemnej" materii to teraz jedno z najpoważniejszych wyzwań fizyki.

Do ostatniej chwili nie było pewne, czy poza dwoma laureatami Królewska Szwedzka Akademia Nauk zdecyduje się wyróżnić jeszcze eksperymentatorów, którzy doprowadzili do doświadczalnego potwierdzenia teorii. Nikt z CERN nie został wyróżniony, jednak w oficjalnym uzasadnieniu nagrody wspomniano, że teoria znalazła ostatnio potwierdzenie w eksperymentach ATLAS i CMS w Wielkim Zderzaczu Hadronów.

Nagroda jest ważna także dla polskich fizyków i inżynierów, którzy wraz z tysiącami ekspertów z wielu krajów brali udział w budowie Wielkiego Zderzacza Hadronów i uczestniczyli w eksperymentach, które doprowadziły do wielkiego odkrycia.

Wśród wyróżnionych Noblem z fizyki tylko dwie kobiety

Nagrodę Nobla można przyznać maksymalnie trzem osobom jednocześnie. Przy czym w dziedzinie fizyki do 2012 roku aż 47 razy tę najbardziej prestiżową nagrodę w nauce przyznano jednemu tylko laureatowi. W pozostałych przypadkach było ich dwóch lub trzech. Średni wieku wszystkich wyróżnionych nie przekracza 55 lat.

Najmłodszym laureatem w dziedzinie fizyki był Sir William Lawrence Bragg, który urodził się w Australii, ale skończył studia i prowadził badania w Anglii. Otrzymał ją w 1915 r. gdy miał zaledwie 25 lat. Został nagrodzony wraz ze swym ojcem - Sir Williamem Henry'm Braggiem - za badania struktury krystalicznej za pomocą promieni rentgenowskich.

William zetknął się z promieniowaniem rentgenowskim już w wieku pięciu lat, gdy spadł z roweru łamiąc sobie rękę. Jego ojciec postanowił wtedy użyć ich do prześwietlenia złamanej ręki syna. Był to pierwszy w Australii przypadek wykorzystania tego promieniowania w medycynie. Później obaj badacze użyli je do badania kryształów.

Jedynym uczonym, który dwukrotnie otrzymał nagrodę Nobla z fizyki był amerykański badacz John Bardeen. Pierwszą z nich otrzymał w 1956 r. wspólnie z Williamem Shockleyem i Walterem Brattainem za badania półprzewodników i wynalezienie tranzystora. Kolejną przyznano mu w 1972 r. wraz z Leonem Cooperem i Robertem Schriefferem za sformułowanie teorii nadprzewodnictwa.

Są jedynie dwie laureatki Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki. Pierwszą była Maria Skłodowska-Curie, który została wyróżniona w 1903 r. wraz z mężem i Henrim Becquerelem za badania nad odkrytym przez Becquerela zjawiskiem promieniotwórczości.

Drugą była amerykańska uczona pochodzenia niemieckiego Maria Goeppert-Mayer, którą wyróżniono za odkrycia dotyczące struktury powłokowej jądra atomowego. W 1967 r. przyjechała do Warszawy w związku z obchodami 100-lecia urodzin Marii Skłodowskiej-Curie.

Skłodowska-Curie jest jedyną kobietą, która otrzymała Nobla dwukrotnie. W 1911 r. wyróżniono ją w dziedzinie chemii za wydzielenie czystego radu i badanie właściwości chemicznych pierwiastków promieniotwórczych.

Polska uczona jest również jedynym uczonym, któremu przyznano Nagrodę Nobla w dwóch różnych dziedzinach nauk przyrodniczych. Jest też jedyną kobietą, która spoczęła w paryskim Panteonie za zasługi w nauce. Jej szczątki przeniesiono tam 20 kwietnia 1995 r., gdzie pochowano ją jako wybitna francuską uczoną.

Wyobraźmy sobie pokój pełen dziennikarzy. Gdy w drzwiach pojawia się ktoś nieznany, nie zwracają na niego uwagi i może spokojnie, szybko przejść na drugą stronę. Gdy w drzwiach pojawia się jednak ktoś znany, dziennikarze obstępują go, zadają pytania - więc osoba ta może poruszać się dużo wolniej, jego masa jakby rośnie. Podobnie działa pole Higgsa.

Dodajmy jeszcze, że ta nagroda jest ważna także dla polskich fizyków i inżynierów, którzy wraz z tysiącami ekspertów z wielu krajów brali udział w budowie Wielkiego Zderzacza Hadronów i uczestniczyli w eksperymentach, które doprowadziły do wielkiego odkrycia.