— Objavljeno 15/07/2012 / Tehnopolis 16.
Počelo je 4. srpnja ove godine. Na seminaru održanom u CERN-u, europskom laboratoriju za fiziku čestica pored Ženeve, fizičari dviju velikih istraživačkih kolaboracija, ATLAS i CMS, predstavili su svoje preliminarne rezultate. Kolokvijalno: otkriven je Higgs! Malo preciznije: opažena je čestica koja bi mogla odgovarti Higgsovom bozonu.
Isti dan kad je CERN službeno objavio otkriće, u središnjem Dnevniku HTV-a komentar je dao - a tko drugi nego - Davor Pavuna. Pavuna je uvijek spreman dati izjavu, bez obzira na temu. Ta činjenica, kao i njegova velika glad za samopromocijom, donijela mu je epitet slavnog fizičara. Mnoge hrvatske znanstvenike taj je Pavunin nastup s pravom ogorčio. Ne toliko zbog sadržaja izjave koliko zbog činjenice da je otkriće desetljeća objavio čovjek koji s Higgsovom česticom apsolutno nema veze. Nekoliko je hrvatskih fizičara godinama naporno radilo na tom problemu, neki gotovo četvrt stoljeća. Primjerice, Ivica Puljak sa Sveučilišta u Splitu (ispričavam se ostalima koje nisam poimence navodio). Primjerenije bi bilo da je Puljak dao tu prvu izjavu, a ne Pavuna koji je svojim skakutanjem naciji pokušavao objašniti koncept mase. Ne odričem pravo Pavuni, ni bilo kome drugome, da komentira otkriće Higgsa. Na kraju krajeva, i ja to upravo činim. No, poanta je u prioritetu, u pravu na prvi ples s mladenkom.
Dvije godine ranije, kad je proradio Veliki hadronski sudarač na CERN-u – najveći ubrzivač čestica na svijetu – oglasio se Večernjakov konzervatvni komentator Milan Ivkošić. U svojem tekstu "Vražja Božja čestica" Ivkošić je znanstvenike s CERN-a nazvao sotonistima te ih izjednačio s Hitlerom i Staljinom. Razlog? Higgsov bozon mediji rado nazivaju Božjom česticom. Ivkošić je shvatio da su se znanstvenici drznuli propitivati Boga. Na isti način je, neki dan, reagirao izvjesni don Kaćunko čiji sam potpuno nesuvisli tekst teškom mukom jedva pročitao do kraja. Ivkošićeva kolumna izazvala je reakciju koja je objavljena kao "48 znanstvenika protiv kolumnista Milana Ivkošića". Kao potpisnik i jedan od inicijatora tog teksta poslao sam u Večernji list članak "Zašto Božja čestica nema nikakve veze s Bogom?", koji je glavni urednik ljubazno odbio. Sad je prilika da recikliram taj stari tekst, odnosno da objasnim zašto se konzervativci silno uzrujaju na spomen Higsovog bozona.
Evo, kako je priča krenula. Američki fizičar, nobelovac, Leon Lederman objavio je je 1993. godine znanstveno-popularizacijsku knjigu o elementarnim česticama The God Particle: If the Universe Is the Answer, What Is the Question? (Dell Publishing, 1993). Knjiga je u nas prevedena kao Božja čestica: ako je svemir odgovor, što je pitanje? (Izvori, 2000). Elementarne čestice su najmanji djelići tvari, a njihovo istraživanje grubo možemo svesti na pitanje: 'Od čega je napravljen svijet?' Posebnu pažnju Lederman je posvetio Higgsovom bozonu, tada još hipotetskoj čestici. Eksperimentalna potvrda te čestice, koja se očekivala na CERN-u, pomogla bi razumijevanju podrijetla mase svih drugih čestica. Masa je svojstvo zbog kojeg se tijelo opire promjeni gibanja i zbog kojeg se dva tijela međusobno privlače. Različite elementarne čestice, utvrdili su fizičari, imaju različite mase. Njihove vrijednosti možemo mjeriti, ali ne znamo zašto su baš takve. Teorijski fizičari grade modele kojima pokušavaju objasniti odakle pojedinim česticama mase. Iz modela proizlaze predviđanja novih čestica koje se potom pokušavaju potvrditi eksperimentalno. Higgsova čestica je jedna takva čestica koja proizlazi iz modela temeljnih čestica i sila. Naziv je dobila po engleskom teorijskom fizičaru Peteru Higgsu, koji ju je predvidio još davne 1964. godine. Higgs nije bio nimalo sretan zbog nadimka Božja čestica koji se pojavio s Ledermanovom knjigom. Nedavno je komentirao: 'Smatram ga nepriličnim jer, premda osobno nisam vjernik, mislim da se radi o zlorabljenju termina što može biti uvredljivo nekim ljudima'. Zapravo, čak ni Lederman nije kriv za naziv Božja čestica. Navodno je Higgsov bozon prvobitno bio nazvao prokletom česticom (goddamn particle), no izdavač ju je preimenovao. U svakom slučaju, Božja čestica je metafora i nema nikakve veze s Bogom. Taj nadimak Higgsova čestica dobila je zato što 'stvara' masu kao što, u mitovima i religijama, Bog stvara svijet. No, nakon Ledermanove knjige, mediji su prigrlili naziv Božja čestica. Time je možda poraslo zanimanje javnosti za fiziku čestica, no istovremeno je uvedena i velika zbrka. Krajnje iskrivljeni zaključak, kojeg izvode neki religiozni komentatori, je da istraživanje Higgsovog bozona (takozvane Božje čestice) povlači 'rušenje Crkvenih dogmi' i 'pobjedu ateizma'. Fizika, i općenito znanost, nema nikakve veze s Crkvom ni s religijom. Takva povezivanja, temeljena na krivo shvaćenom nadimku jedne čestice, rezultat su potpunog nerazumijevanja znanosti.
U međuvremenu, Higgsov bozon je otkriven. Točnije, nađena je čestica koja se slaže s nekim predviđanjima o Higgsovom bozonu. Zasad znamo da se radi o bozonu, čestici cjelobrojnog spina. Inače, spin je svojstvo čestice koje je analogno vrtnji oko vlastite osi. Za elementarne čestice spin je kvantiziran što znači da može poprimiti samo određene, ne bilo koje, vrijednosti. Ako spin izrazimo prikladnom jedinicom (fizičari ju obično nazivaju reduciranom Planckovom konstantom) onda sve elementarne čestice možemo podijeliti na čestice cjelobrojnog spina (bozone) i čestice polucjelobrojnog spina (fermione). Zasad pouzdano znamo da je novootkrivena čestica bozon. To još uvijek ne znači da je Higgsov bozon, ali bi mogao biti.
Iduća stvar koju valja razumjeti u ovoj priči o otkriću Higgsovog bozona jest sam pojam otkrića. Fizičari čestica, kao i astrofizičari, sami su sebi visoko postavili ljestvicu za tvrdnju o otkriću. Kao prvo, u znanosti se nikad ništa ne može dokazati (to valja dobro zapamtiti!). Može se jedino eliminirati, s određenom pouzdanošću, suprotna tvrdnja. Dakle, umjesto da dokazujemo da "postoji Higgsov bozon" možemo, iz opažanja, izračunati vjerojatnost da "ne postoji Higgsov bozon". Za tvrdnju o otkriću ta vjerojatnost mora biti 99.9999%. Umjesto vjerojatnosti fizičari radije koriste pojam signifikantnosti. Spomenutoj vjerojatnosti odgovara signifikantnost od 5σ (pet sigma). Čarobnih 5σ je dogovoreni prag koji valja postići za tvrdnju o otkriću.
I na kraju, Higgsov bozon nije tek jedan od brojnih pripadnika u šarolikom carstvu čestica koje su fizičari dosad pronašli. Naprotiv, to je ključni element velike slagalice kojeg već dugo tražimo. Higgsov bozon ima posebnu ulogu u svijetu elementarnih čestica. Vrlo grubo govoreći, on drugim česticama "daje masu". Preciznijim riječima, međudjelovanje neke čestice (primjerice elektrona) s Higgsovim bozonom očituje se kroz porast tromosti. Što neka čestica jače međudjeluje s Higgsovim bozonom to ju opažamo kao tromiju, teže joj je promijeniti stanje gibanja. A mjera za tromost je masa. Higgsova čestica stoga jest važna, ali nije nimalo božja.