Știință / Boson

De la „particula dată dracului” la „particula lui Dumnezeu”

de Răzvan Chiruță

Publicat pe 8 iunie 2016

„Pentru a explica mecanismul Higgs în termeni pe care un politician i-ar putea înțelege, era nevoie de o analogie simplă. (...) Bosonul Higgs e asemănător unui zvon rostit în șoaptă care își face drum prim «câmpul» activiștilor de partid. Când aceștia se adună în grupuri pentru a auzi zvonul, se formează o «particulă» localizată, care se propagă apoi prin cameră”.  Aceasta este doar una dintre explicațiile pe care Jim Baggott, fizician și scriitor britanic, le oferă în volumul lui, Higgs. Inventarea și descoperirea particulei lui Dumnezeu, de curând apărut la Editura Humanitas. 

Cartea popularizează o „particulă VIP” a fizicii, despre care, însă, se cunosc foarte puține, chiar și în rândul cercetătorilor. Baggot a fost recent la București, unde am stat de vorbă despre importanța bosonului descoperit în 2012, despre legătura dintre filosofie și fizică, dar și despre răul pe care îl poate face filmul Interstellar.

Ați vorbit la lansare despre costurile științei și despre faptul că, în secolul XXI, oamenii încă se întreabă de ce se cheltuie bani pentru cercetare. De ce este nevoie de astfel de justificări?

Asemenea discuții vor exista mereu și cred că e normal să fie așa. Orice cheltuială publică trebuie explicată celor care o plătesc. E o greșeală să iei taxele cetățenilor și să nu explici ce faci cu banii. Guvernele care fac asta nu rezistă mult. Dar, dacă ne raportăm la tot ce se întâmplă greșit cu această lume și ne întrebăm de ce e nevoie să cheltuim miliarde de dolari pentru a fi descoperit bosomul Higgs, aceasta e o întrebare diferită. Aici e vorba pur și simplu de acel instinct al omului care vrea să știe. Desigur, sunt probleme concrete care trebuie rezolvate și pentru care sperăm că există bani, cum e criza migranților acum. Dar avem și această curiozitate și vrem să descoperim mai mult despre noi, chiar dacă s-ar putea să nu existe aplicații practice la aceste descoperiri. Deocamdată, nu putem proiecta nicio mașină Higgs, care să transforme modul cum trăim.

Care sunt motivele pentru care bosomul Higgs este atât de popular, în comparație cu multe alte descoperiri ale fizicii?

Cred că a avut un bun PR, iar apariția acestui termen, „particula lui Dumnezeu”, a contribuit la vânzarea ideii. A fost un termen introdus de un fizician american, Leon Lederman, care a publicat o carte la începutul anilor 1990, intitulată chiar așa, Particula lui Dumnezeu. Dacă universul e răspunsul, care e întrebarea? A explicat în prefața acelei cărți de ce a numit astfel bosonul: pentru că editorul nu l-a lăsat să-l numească „particula dată dracului” (goddamn particle). Iar asta era în sine o declarație a importanței unice a acestei particule. S-au investit mulți bani în ceva numit Super-Accelerator Supraconductor, despre care am scris în carte, proiect care a fost în cele din urmă anulat de Congresul american, după ce se cheltuiseră circa două miliarde de dolari pentru a se construi o groapă de 23 de kilometri în Texas. Marketingul bun ajută la creșterea vizibilității acestei particule. Dar, dincolo de cum ar fi fost numită, ar fi existat oricum un interes pentru această particulă, datorită naturii sale fundamentale. Este particula care dovedește existența câmpului cuantic, responsabil pentru o masă elementară a particulei. Este un moment profund, de la grecii antici până astăzi, în istoria înțelegerii modului cum sunt construite substanțele materiale. Se poate contura o direcție: sapi tot mai adânc și mai adânc în atom, în nucleu, apoi în protoni și în neutroni. Și așa putem înțelege cum au ajuns lucrurile să fie așa cum le vedem azi.

Acceleratorul de particule de la CERN. Foto: CERN

Ați scris chiar la începutul cărții că denumirea de „particula lui Dumnezeu” nu e o expresie pe placul fizicienilor. 

Pentru că, în principiu, supralicitează importanța acestei particule și oferă, probabil, o idee greșită despre ceea ce face această particulă. În știință, orice aluzie la teologie tinde să fie incomodă pentru unii oameni de știință. Dar, chiar bosonul este important și descoperirea lui este importantă, câmpul cuantic pentru care bosonul este o particulă reprezentativă este adevărata descoperire. Este un aspect unic al naturii, despre care nu aveam nicio dovadă până acum. Descoperirea bosonului a fost importantă, pentru că a dovedit existența câmpului Higgs. Fără acest câmp, noi nu am fi aici, nu am avea masă și toate celelalte lucruri bune. Cu toate acestea,  singurul lucru pentru care fizicienilor nu le place termenul este pentru că supralicitează importanța sa.

Ați publicat această carte la doar două luni după descoperirea bosonului Higgs, în 2012. Deși un necunoscător ar spune că ați avut noroc să beneficiați de un astfel de moment, de fapt nu v-ați bazat pe noroc. Spuneți că ați scris volumul din timp, iar apoi ați așteptat. Cum de ați fost atât de sigur că particula va fi totuși descoperită, după o căutare de 48 de ani?

Am simțit, în primul rând, că această descoperire va avea loc în curând. Credeam asta. Iar încrederea mea venea din faptul că mecanismul Higgs a fost introdus în 1964, apoi a fost folosit de Steven Weinberg ca să explice de ce particulele W și Z sunt atât de grele. Acestea sunt particulele care poartă forța slabă. Fotonul e fără masă, poartă forța electromagnetică, toată lumina e formată din particule fără masă, care oscilează. Dar particulele W și Z sunt cu atât mai grele și mecanismul, câmpul Higgs, explică de ce. Weinberg a fost capabil să folosească mecanismul pentru a prezice masa particulelor W și Z, descoperite în 1990. Așa încât, dincolo de existența potențială a altor explicații pentru masa celor două particule, acesta a fost, de departe, argumentul cel mai convingător pentru faptul că acest câmp Higgs trebuie să fie acolo. Era doar o chestiune de timp până să avem un accelerator cu energie suficient de mare, care să ne permită să demonstrăm că așa stau lucrurile. Așa că eram încrezător că va fi descoperit, se mai punea doar întrebarea când.

„Fără acest câmp, noi nu am fi aici, nu am avea masă și toate celelalte lucruri bune.”

Sunteți doctor în chimie fizică, cercetător și profesor universitar. Când ați decis că trebuie să deveniți scriitor care să popularizeze știința?

Mi-am dorit dintotdeauna să fiu scriitor, iar când eram elev mi-am dorit chiar să fiu jurnalist. Dar am pornit până la urmă pe un drum diferit, am devenit om de știință, am predat la universitate și am ales, după câțiva ani, să fac ceva complet diferit. Am ieșit din universitate și am intrat în afaceri.

Lucrul ăsta mi se pare surprinzător.

Așa s-a întâmplat. Asta era situția politică din Marea Britanie și am avut sentimentul că răsplata financiară pentru oamenii de știință din zona academică nu era la fel de mare pe cât ar fi trebuit să fie. M-am gândit, așadar, că mi-ar fi mai bine să lucrez în zona de afaceri, dar am vrut să găsesc o cale de a păstra știința în viața mea. Așa că am început să scriu articole pentru reviste de știință populare, precum New Scientist, apoi am început să scriu cărți. Acum caut să mă îndrept spre o poziție în care slujba mea cu jumătate de normă ca scriitor să devină cea cu normă întreagă. Sper să pot face asta în câțiva ani.

Sunteți cunoscut ca autor de cărți cu subiecte la granița dintre știință, filosofie și istoria științei, Care este legătura între filosofie și fizică?

Lucrez acum la o carte care urmărește istoria înțelegerii noastre asupra naturii materiei, de la grecii antici până în prezent. De-a lungul istoriei, cei pe care noi îi vedem azi ca oameni de știință, au fost văzuți, de fapt, ca filosofi. Erau filosofi ai mecanicii, precum Isaac Newton. De asemenea, erau foarte religioși, Newton nu ezita să spună că Dumnezeu a desenat toate lucrurile din jurul nostru, iar misiunea noastră este doar de a descoperi ce reprezintă acest desen. E interesant că un contemporan al lui Newton a fost René Descartes, un filosof bine cunoscut. Un prieten al meu, filosof al științei la New York, a observat că îl numim pe Descartes un filosof clasic, iar pe Newton un filosof mecanic sau chiar om de știință. Asta deși Descartes a avut la rândul său contribuții în dezvoltarea mecanicii. Divergența dintre filosofie și știință este doar o chestiune de metodologie. Filosofia se bazează pe construcția unui bun argument logic, care deși reprezintă o abordare foarte științifică, nu se bazează pe dovezi. Contează mai mult puterea argumentului, a inteligenței și voinței tale, chiar a statutului pe care îl ai în comunitate. Dar știința este un pic mai în alb și negru. Trebuie să existe dovezi, informații, probe. Totuși, procesul prin care teoretizăm natura este foarte filosofic, există multă metafizică în fizica teoretică modernă.

François Englert (stânga) și Peter Higgs, la CERN, în 2012. Un an mai târziu, cei doi au primit Premiul Nobel pentru Fizică, pentru descoperirea teoretică a bosonului. Foto: CERN

Am constatat că îi ironizați pe fizicienii teoreticieni.

Un pic, da, din cauza situației în care ne aflăm în prezent. Am scris o carte care a fost publicată acum câțiva ani, numită Adio realității, prin care încerc să demonstrez că fizicieni sunt într-o poziție unică, deoarece cercetările lor ne arată din ce e făcut universul, de unde vine, din ce sunt făcute lucrurile din jur. De-a lungul istoriei, fizicienii au avut întotdeauna un fel de abordare filosofică. Fizicienii teoreticieni sunt într-o poziție unică, pentru că pot pune marile întrebări și pot scrie despre ele, iar asta înseamnă și că pot specula despre marile întrebări într-un mod care nu e întotdeauna științific. Și am sentimentul că au pierdut contactul un pic cu menirea științei, care înseamnă probe. Iar critica mea se referă la pretenția lor, că ceea ce fac e tot știință. Pentru că există un pericol aici: publicul care nu este conștient de subtilitățile științei vede o carte despre teoria corzilor și crede că e adevărată. Doar că teoria nu e adevărată, e doar o ipoteză și nu are același statut cu teoria cuantelor sau cu teoria relativității. Eu cred că e greșit, pentru că poate duce la pierderea credibilității oamenilor de știință.

De altfel, pentru același motiv  ați intrat într-un conflict cu fanii filmelor SF moderne. Ați criticat modul cum este folosită știința în astfel de pelicule cu multe efecte speciale. De ce v-a deranjat atât de mult această zonă?

Să luăm ca exemplu Interstellar, filmul care vorbește despre abilitatea de a călători în timp prin ceva numit „multivers”. Regizorul a declarat că a vrut să facă un film corect din punct de vedere științific, care să fie despre fizica actuală, dar acestea sunt ipoteze, care se bazează pe teoria corzilor și chiar pe teoria M, care nici nu e măcar o teorie, care se referă la cele 11 dimensiuni ascunse. E distractiv, dar nu e știință.

Dar de ce e important să fie știință?

Pentru că sunt prezentate ca știință. Eu nu am o problemă să fie prezentate ca ipoteze științifice, dar în goana după promovarea unor astfel de lucruri, se pierd detalii și tinerii care sunt influențați de astfel de filme ca Interstellar vor să devină fizicieni, ca apoi să descopere că pentru a avea ocazia să lucreze la teorii precum teoria M trebuie să învețe tot felul de chestii neinteresante. Mi-e teamă că oamenilor li se transmite o imagine greșită. Nu mă aștept ca aceste lucruri să se schimbe, dar trebuie să fie și o voce care din când în când să atragă atenția. Vreau să fiu tipul de la petreceri care nu crede în nimic, care contestă tot, cel care strică farmecul petrecerii. 

Foto main: simulare a bosonului Higgs. Sursa: CERN

Acest site web folosește cookie-uri prin intermediul cărora se stochează și se prelucrează informații, în scopul îmbunătățirii experienței dumneavoastră. Mai multe detalii aici.

OK