En 1964, el físico teórico Peter Higgs, fallecido a los 94 años, sugirió que el universo contiene una esencia omnipresente que puede manifestarse en forma de partículas. Esta idea inspiró a los gobiernos a gastar miles de millones para encontrar lo que se conoció como bosones de Higgs.

El llamado “mecanismo de Higgs” controla la velocidad de fusión termonuclear que alimenta al Sol, pero para el cual este motor del sistema solar habría expirado mucho antes de que la evolución tuviera tiempo de realizar sus milagros en la Tierra. Se sospecha que la estructura de los átomos y de la materia, y posiblemente la propia existencia, surge como resultado de un mecanismo cuya veracidad quedó demostrada con el descubrimiento experimental del bosón de Higgs en 2012.

El físico ganador del Nobel Leon Lederman describió infamemente al bosón como «la partícula de Dios». Higgs, un ateo, encontró esto inapropiado y engañoso, pero el nombre se quedó y ayudó a darle fama a la idea y a Higgs. Él, a su vez, ganó el Premio Nobel en 2013.

Fue en la Universidad de Edimburgo, cuando era un joven profesor de física matemática a principios de la década de 1960, donde Higgs se interesó por las formas profundas y tentadoras en las que las propiedades (simetrías matemáticas) de las ecuaciones que describen leyes fundamentales pueden ocultarse en las estructuras que emergen. . .

Por ejemplo, en el espacio, no afectado por la gravedad de la Tierra, una gota de agua tiene el mismo aspecto en todas las direcciones: es esféricamente simétrica, según la simetría implícita en las ecuaciones matemáticas subyacentes que describen el comportamiento de las moléculas de agua. Sin embargo, cuando el agua se congela, el copo de nieve resultante adquiere una simetría diferente (su forma sólo parece la misma cuando se gira múltiplos de 60 grados), aunque las ecuaciones subyacentes siguen siendo las mismas.

El físico japonés-estadounidense Yoichiro Nambu despertó por primera vez el interés por este fenómeno, conocido como ruptura espontánea de simetría, en 1960.

Inspirándose en el trabajo de Nambu, en 1964 surgió la propia teoría de Higgs con su explicación de cómo las ecuaciones que requieren partículas sin masa (como la teoría cuántica del campo electromagnético, que conduce al fotón sin masa) pueden, a través del llamado mecanismo de Higgs , dan lugar a partículas con masa.

Peter Higgs tras el anuncio de su Premio Nobel en 2013. Fotografía: Murdo MacLeod/The Guardian

Esta idea estaría más tarde en el origen de Gerardus 't Hooftla explicación de 1971 de la fuerza débil, responsable de la radiactividad, donde una partícula masiva “W” desempeña un papel análogo al de un fotón sin masa. El posterior descubrimiento de W en 1983 le valió premios Nobel tanto para el experimento como para los teóricos que lo predijeron. Detrás de este éxito estaba el llamado mecanismo de Higgs, que controlaba las matemáticas en esta explicación de la fuerza débil.

Cuando Nambu ganó el Premio Nobel en 2008, empezó a parecer probable que se estaba allanando el camino para el eventual reconocimiento del Higgs.

Sin embargo, un problema, como Higgs siempre fue el primero en señalar, fue que no fue el único en descubrir la posibilidad de una aparición masiva «espontánea». Ideas similares ya habían sido articuladas por el físico de la materia condensada Philip Anderson, aunque en una forma más restringida, y por Robert Brout y François Englert en Bélgica, quienes se adelantaron a Higgs en la publicación por unas semanas. Un antiguo colega de Higgs en el Imperial College, Tom Kibble, y dos colegas escribirían un artículo similar semanas después.

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Donde el Higgs tenía derechos justificables de singularidad era en el bosón. Llamó la atención sobre el hecho de que, en determinadas circunstancias, la ruptura espontánea de la simetría implicaba la aparición de una partícula masiva, cuya afinidad para interactuar con otras partículas sería proporcional a sus masas.

Sería el descubrimiento de esta partícula lo que podría proporcionar una verificación experimental de que la teoría es efectivamente una descripción de la naturaleza. Aunque incluso este bosón estaba posiblemente implícito en otros trabajos, fue Higgs quien articuló más claramente sus implicaciones para la física de partículas.

El homónimo “bosón de Higgs” se convirtió en el abanderado del Gran Colisionador de Hadrones. A principios de la década de 1990, el ministro de Ciencia, William Waldegrave, planteó su desafío: explicar el bosón de Higgs en una hoja de papel y ayudarme a convencer al gobierno para que lo financie.

Entre los ganadores, el más famoso fue la analogía, hecha por David Miller del University College London, de Margaret Thatcher –una partícula enorme– deambulando durante un cóctel en la conferencia conservadora y recogiendo parásitos a medida que se movía. Higgs, cuya política era diametralmente opuesta a la de ella, se expresó “muy cómodo” con la descripción.

Siempre se sintió incómodo como celebridad. Cuando el CERN (la Organización Europea para la Investigación Nuclear) se preparó para encender el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) en 2008, los medios lo promocionaron como una búsqueda del bosón de Higgs.

Higgs consideró que el Cern estaba equivocado al hablar sobre “el” bosón: siempre fue el primero en enfatizar que otros tenían prácticamente la misma idea y que ponerle su nombre era injusto. Una vez describió modestamente la detección del bosón como “atar cabos sueltos” y consideró que el principal entusiasmo del LHC era su potencial para revelar los secretos de la materia oscura y otros tipos de nueva física.

Sin embargo, en julio de 2012, el CERN anunció el descubrimiento de una partícula “con propiedades similares a las del Higgs”. El frenesí mediático creció y Higgs aceptó valientemente su destino como el centro de atención.

Peter Higgs en su antigua oficina de la Universidad de Edimburgo con una descripción del modelo de Higgs que escribió en la pizarra. Fotografía: Murdo Macleod/The Guardian

Aunque la mayoría de los físicos estaban seguros de que se había descubierto el bosón del mismo nombre, se necesitarían varios meses más de estudio antes de poder obtener una confirmación completa: el Premio Nobel de 2012 se fue a otra parte. En 2013, la evidencia era convincente; Había una expectativa general de que 2013 sería el año.

En ese momento, habían pasado 49 años desde que Higgs escribió su primer artículo sobre el tema. En un giro final y contundente, el anuncio de su tan esperado éxito se retrasó una hora mientras el comité del Nobel se apresuraba a contactar al famoso científico solitario. Consciente de la atención de los medios que probablemente recibiría, Higgs decidió estar “en otra parte” cuando se hizo el anuncio y dijo a sus colegas que planeaba tomar unas vacaciones en las tierras altas del noroeste de Escocia.

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Sin embargo, a medida que se acercaba la fecha, se dio cuenta de que ese no era un buen plan para esa época del año, por lo que decidió quedarse en casa y estar en otro lugar en el momento adecuado. Alrededor de las 11 de la mañana del 8 de octubre salió de casa y al mediodía, cuando debería haberse hecho el anuncio, estaba en Leith, en la costa, en un pub llamado Vintage, que según Higgs vendía comida y «cervezas bastante buenas». ”.

Entonces, con Higgs incomunicado (evitó usar teléfonos móviles o Internet), después de más de una hora de intentos fallidos de contactarlo, la Academia Sueca decidió hacer el anuncio público de todos modos. El resultado irónico fue que alrededor de las 2 de la tarde, la noticia de que Peter Higgs y Englert, de la Universidad Libre de Bruselas, fueron los ganadores del Premio Nobel de Física era conocido en el mundo, pero no por el propio Higgs. (Brout, colega de Englert, murió en 2011 y no pudo ser incluido porque los premios Nobel no se otorgan póstumamente).

Higgs recordó más tarde cómo, “después de un descanso adecuado”, pero aún sin enterarse de la noticia, regresó a casa después del almuerzo. Sin embargo, visitó una exposición de arte incluso más tarde, porque “parecía demasiado pronto para llegar a casa, donde probablemente se reunirían los periodistas”.

Alrededor de las tres en punto caminaba por Heriot Row, hacia su apartamento en la calle siguiente, cuando un coche se detuvo cerca de Queen Street Gardens. Una señora salió «muy emocionada» y le dijo a Higgs: «Mi hija acaba de llamar desde Londres y me habló del premio». A lo que Higgs respondió: “¿Qué premio?” Según explicó, estaba bromeando, pero fue entonces cuando sus expectativas se confirmaron.

Su plan fue un éxito, ya que “pude entrar por la puerta principal sin sufrir más daños que un fotógrafo al acecho”. Poco más de una década después, el objetivo principal del LHC ha sido producir grandes cantidades de bosones de Higgs para comprender la naturaleza de la esencia omnipresente que forman.

Peter Higgs habla sobre la concesión de su Premio Nobel y el trabajo que condujo a él

Durante el confinamiento por el coronavirus, hablé con él durante horas por teléfono los fines de semana mientras investigaba la biografía Elusive: How Peter Higgs Solved the Mystery of Mass (2022). Cuando se le pidió que resumiera su perspectiva sobre la reacción del público ante el bosón, dijo: «Me arruinó la vida». Conocer la naturaleza a través de las matemáticas, ver confirmada tu teoría, ganarte el aplauso de tus compañeros y ganar un Premio Nobel, ¿cómo se puede equiparar esto a la ruina? Explicó: Mi existencia relativamente pacífica estaba terminando. No me gusta este tipo de publicidad. Mi estilo es trabajar de forma aislada y, de vez en cuando, tener una idea brillante”.

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Higgs pasó más de medio siglo como físico teórico en la Universidad de Edimburgo. Quizás por eso muchos medios lo describieron como un “físico escocés”, cuando en realidad nació en Newcastle de padres ingleses, Thomas Ware Higgs y Gertrude Maud (de soltera Coghill).

Su padre era ingeniero de sonido en la BBC y la familia casi de inmediato se mudó a Birmingham, donde Peter pasó sus primeros 11 años. En 1941, cuando la Segunda Guerra Mundial se intensificaba, la BBC decidió que Birmingham era demasiado peligrosa y sus operaciones se trasladaron a Bristol. La familia Higgs se mudó allí con la intención de evitar los bombardeos aéreos, pero el fin de semana siguiente el centro de Bristol fue intensamente bombardeado.

En Bristol, Higgs asistió a la escuela secundaria de Cotham, donde un antiguo alumno famoso fue el físico Nobel Paul Dirac. El nombre de Dirac apareció resaltado en el tablero de honores. Le siguió Higgs, pero inicialmente en matemáticas más que en física. El padre de Higgs tenía una colección de libros de matemáticas, lo que inspiró a Peter y le permitió estar muy por delante de su clase. Su interés por la física se despertó en 1946 al escuchar a los físicos de Bristol y más tarde a los premios Nobel Cecil Powell y Neville Mott Describiendo los antecedentes del programa de la bomba atómica. Aunque esto ayudó a determinar su carrera, el propio Higgs más tarde se convirtió en miembro de la CND.

En el King's College de Londres estudió física teórica y obtuvo su doctorado en 1954. Trabajaba en física molecular, aplicando ideas de simetría a la estructura molecular. Sus intereses se desplazaron hacia la física de partículas, aunque su oficina estaba en el mismo pasillo que las de Rosalind Franklin y Mauricio Wilkinsdos de los codescubridores de la estructura del ADN, aunque su propio trabajo no tuvo una conexión inmediata con su programa.

Obtuvo becas de investigación, primero en la Universidad de Edimburgo (1954-56), luego en Londres en el University College (1956-57) y el Imperial College (1957-58). Fue nombrado profesor de matemáticas en el University College de Londres en 1958 y luego se trasladó a la Universidad de Edimburgo en 1960, donde pasó el resto de su carrera investigadora. Inicialmente enseñaba física matemática, en 1970 fue nombrado lector y, en 1980, profesor de física teórica. Fue elegido miembro de la Royal Society de Edimburgo en 1974 y de la FRS en 1983.

Conoció a su futura esposa, la lingüista Jody Williamson, en una reunión de la CND en 1960. Se casaron en 1963 y tuvieron dos hijos, Christopher y Jonathan. Aunque se divorciaron en 1972, siguieron siendo amigos hasta su muerte en 2008.

Higgs ha ganado varios premios además del Premio Nobel de 2013. Además de varios títulos honoríficos, estos han incluido la Medalla y el Premio Dirac del Instituto de Física de 1997, el Premio Wolf de Física de 2004, el Premio Sakurai de la Sociedad Estadounidense de Física en 2010, y la Medalla de Edimburgo en 2013. Ese año también fue nombrado Compañero de Honor y dos años más tarde ganó la Medalla Copley de la Royal Society, el premio científico más antiguo del mundo.

Sus hijos le sobreviven.

Peter Ware Higgs, físico teórico, nacido el 29 de mayo de 1929; murió el 8 de abril de 2024

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