Peter Ware Higgs CH FRS FRSE HonFInstP (nacido el 29 de mayo de 1929) es un físico teórico británico , profesor emérito de la Universidad de Edimburgo , [6] [7] y premio Nobel por su trabajo sobre la masa de partículas subatómicas . [8] [9]
En la década de 1960, Higgs propuso que la simetría rota en la teoría electrodébil podría explicar el origen de la masa de las partículas elementales en general y de los bosones W y Z en particular. El llamado mecanismo de Higgs , propuesto por varios físicos además de Higgs aproximadamente al mismo tiempo, predice la existencia de una nueva partícula, el bosón de Higgs , cuya detección se convirtió en uno de los grandes objetivos de la física. [10] [11] El 4 de julio de 2012, el CERN anunció el descubrimiento del bosón en el Gran Colisionador de Hadrones . [12] El mecanismo de Higgs se acepta generalmente como un ingrediente importante en el modelo estándar de física de partículas , sin el cual ciertas partículas no tendrían masa. [13]
Higgs ha sido honrado con varios premios en reconocimiento a su trabajo, incluida la Medalla Hughes de 1981 de la Royal Society ; la Medalla Rutherford del Instituto de Física de 1984 ; la Medalla Dirac y el Premio Dirac de 1997 por contribuciones destacadas a la física teórica del Instituto de Física ; el Premio de Física de Partículas y Altas Energías de 1997 de la Sociedad Europea de Física ; el Premio Wolf de Física 2004 ; la medalla de la Conferencia en Memoria de Oskar Klein de 2009 de la Real Academia Sueca de Ciencias ; el Premio J. J. Sakurai de Física Teórica de Partículas de la Sociedad Estadounidense de Física 2010 ; y una Medalla Higgs única de la Real Sociedad de Edimburgo en 2012. [14] El descubrimiento del bosón de Higgs llevó al físico Stephen Hawking a señalar que pensaba que Higgs debería recibir el Premio Nobel de Física por su trabajo, [15] [ 16] que finalmente hizo, compartida con François Englert en 2013. [17] Higgs fue nombrado miembro de la Orden de los Compañeros de Honor en los Honores de Año Nuevo 2013 [18] [19] y en 2015 la Royal Society le otorgó el Copley Medalla , el premio científico más antiguo del mundo. [20]
Higgs nació en el distrito de Elswick de Newcastle upon Tyne , Inglaterra, de Thomas Ware Higgs (1898-1962) y su esposa Gertrude Maude, de soltera Coghill (1895-1969). [14] [21] [22] [23] [24] Su padre trabajó como ingeniero de sonido para la BBC y, como resultado del asma infantil, junto con la familia se mudó debido al trabajo de su padre y luego a la Segunda Guerra Mundial. , Higgs faltó a algunos estudios tempranos y le enseñaron en casa. Cuando su padre se mudó a Bedford , Higgs se quedó en Bristol con su madre y se crió allí durante gran parte. Asistió a la Cotham Grammar School en Bristol de 1941 a 1946, [14] [25] donde se inspiró en el trabajo de uno de los alumnos de la escuela , Paul Dirac , fundador del campo de la mecánica cuántica . [23]
En 1946, a la edad de 17 años, Higgs se mudó a la City of London School , donde se especializó en matemáticas, luego en 1947 al King's College de Londres , donde se graduó con honores de primera clase en Física en 1950 y obtuvo una maestría en 1952. En 1851 recibió una beca de investigación de la Comisión Real para la Exposición de 1851 , [26] y realizó su investigación doctoral en física molecular bajo la supervisión de Charles Coulson y Christopher Longuet-Higgins . [1] Obtuvo un doctorado en 1954 con una tesis titulada Algunos problemas en la teoría de las vibraciones moleculares del King's College de Londres . [1] [14] [27]
Después de terminar su doctorado, Higgs fue nombrado investigador principal en la Universidad de Edimburgo (1954-1956). Luego ocupó varios puestos en el Imperial College de Londres y en el University College de Londres (donde también se convirtió en profesor temporal de Matemáticas). Regresó a la Universidad de Edimburgo en 1960 para ocupar el puesto de profesor en el Instituto Tait de Física Matemática, lo que le permitió establecerse en la ciudad que había disfrutado mientras hacía autostop a las Tierras Altas Occidentales como estudiante en 1949. [28] [ 29] Fue ascendido a Lector , se convirtió en miembro de la Royal Society of Edinburgh (FRSE) en 1974 y fue ascendido a Cátedra Personal de Física Teórica en 1980. Se jubiló en 1996 y se convirtió en profesor emérito de la Universidad de Edimburgo . [6]
Higgs fue elegido miembro de la Royal Society (FRS) en 1983 y miembro del Instituto de Física (FInstP) en 1991. Fue galardonado con la Medalla y el Premio Rutherford en 1984. Recibió un título honorífico de la Universidad de Bristol en 1997. En 2008 recibió una beca honoraria de la Universidad de Swansea por su trabajo en física de partículas. [30]
En Edimburgo, Higgs se interesó por primera vez en la masa , desarrollando la idea de que las partículas (sin masa cuando comenzó el universo) adquirían masa una fracción de segundo después como resultado de la interacción con un campo teórico (que pasó a ser conocido como campo de Higgs ). Higgs postuló que este campo impregna el espacio, dando masa a todas las partículas subatómicas elementales que interactúan con él. [23] [31]
El mecanismo de Higgs postula la existencia del campo de Higgs que confiere masa a los quarks y leptones. [32] Sin embargo, esto causa sólo una pequeña porción de las masas de otras partículas subatómicas, como los protones y neutrones. En estos, los gluones que unen a los quarks confieren la mayor parte de la masa de la partícula.
La base original del trabajo de Higgs provino del teórico de origen japonés y premio Nobel Yoichiro Nambu de la Universidad de Chicago . El profesor Nambu había propuesto una teoría conocida como ruptura espontánea de simetría basada en lo que se sabía que ocurría en la superconductividad de la materia condensada; sin embargo, la teoría predijo partículas sin masa (el teorema de Goldstone ), una predicción claramente incorrecta. [6]
Se informa que Higgs desarrolló los fundamentos de su teoría después de regresar a su apartamento en la Ciudad Nueva de Edimburgo después de un fallido viaje de campamento de fin de semana a las Tierras Altas. [33] [34] [35] Afirmó que no hubo ningún "momento eureka" en el desarrollo de la teoría. [36] Escribió un artículo breve explotando una laguna en el teorema de Goldstone (las partículas de Goldstone sin masa no necesitan ocurrir cuando la simetría local se rompe espontáneamente en una teoría relativista [37] ) y lo publicó en Physics Letters , una revista europea de física editada en el CERN . en Suiza , en 1964. [38]
Higgs escribió un segundo artículo describiendo un modelo teórico (ahora llamado mecanismo de Higgs ), pero el artículo fue rechazado (los editores de Physics Letters lo consideraron "sin relevancia obvia para la física"). [23] Higgs escribió un párrafo adicional y envió su artículo a Physical Review Letters , otra importante revista de física, que lo publicó más tarde en 1964. Este artículo predijo un nuevo bosón masivo de espín cero (ahora conocido como bosón de Higgs ). [37] [39] Otros físicos, Robert Brout y François Englert [40] y Gerald Guralnik , CR Hagen y Tom Kibble [41] habían llegado a conclusiones similares aproximadamente al mismo tiempo. En la versión publicada, Higgs cita a Brout y Englert y el tercer artículo cita a los anteriores. Los tres artículos escritos sobre este descubrimiento de bosones por Higgs, Guralnik, Hagen, Kibble, Brout y Englert fueron reconocidos como artículos hitos en la celebración del 50 aniversario de Physical Review Letters . [42] Si bien cada uno de estos artículos famosos adoptó enfoques similares, las contribuciones y diferencias entre los artículos de ruptura de simetría PRL de 1964 son dignas de mención. El mecanismo fue propuesto en 1962 por Philip Anderson, aunque no incluía un modelo relativista crucial. [37] [43]
El 4 de julio de 2012, el CERN anunció que los experimentos ATLAS y Compact Muon Solenoid (CMS) habían obtenido fuertes indicios de la presencia de una nueva partícula, que podría ser el bosón de Higgs, en la región de masa de alrededor de 126 gigaelectronvoltios ( GeV ). [44] Hablando en el seminario en Ginebra , Higgs comentó: "Es realmente algo increíble que haya sucedido en mi vida". [12] Irónicamente, esta probable confirmación del bosón de Higgs se hizo en el mismo lugar donde el editor de Physics Letters rechazó el artículo de Higgs. [6]
Higgs ha recibido numerosos elogios que incluyen:
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Higgs recibió el Premio de Edimburgo de 2011. Es la quinta persona en recibir el premio, que fue establecido en 2007 por el Ayuntamiento de la ciudad de Edimburgo para honrar a una persona destacada que ha tenido un impacto positivo en la ciudad y ha ganado logros a nivel nacional y Reconocimiento internacional para Edimburgo . [45]
Higgs recibió una copa amorosa grabada por parte del Rt Hon George Grubb , Lord Provost de Edimburgo , en una ceremonia celebrada en City Chambers el viernes 24 de febrero de 2012. El evento también marcó la revelación de sus huellas de manos en el cuadrilátero de City Chambers, donde habían sido grabados en piedra de Caithness junto con los de anteriores ganadores del Premio de Edimburgo. [46] [47] [48]
Higgs recibió la Libertad de la Ciudad de Bristol en julio de 2013. [49] En abril de 2014, también recibió la Libertad de la Ciudad de Newcastle upon Tyne. También fue honrado con una placa de bronce instalada en Newcastle Quayside como parte del Paseo de la Fama de los Héroes Locales de la Iniciativa Gateshead de Newcastle.
El 6 de julio de 2012, la Universidad de Edimburgo anunció un nuevo centro que lleva el nombre del profesor Higgs para apoyar futuras investigaciones en física teórica . El Centro Higgs de Física Teórica reúne a científicos de todo el mundo para buscar "una comprensión más profunda de cómo funciona el universo". [50] El centro tiene su sede actualmente en el edificio James Clerk Maxwell , sede de la Escuela de Física y Astronomía de la Universidad y del equipo iGEM 2015 (ClassAfiED). La universidad también ha creado una cátedra de física teórica a nombre de Peter Higgs. [51] [52]
El 8 de octubre de 2013 se anunció que Higgs y François Englert compartirían el Premio Nobel de Física 2013 "por el descubrimiento teórico de un mecanismo que contribuye a nuestra comprensión del origen de la masa de las partículas subatómicas", y que recientemente fue confirmado a través de "el descubrimiento de la partícula fundamental predicha, por los experimentos ATLAS y CMS en el Gran Colisionador de Hadrones del CERN". [53] Higgs admite que había salido para evitar la atención de los medios [54] por lo que le informaron que le habían otorgado el premio un exvecino de camino a su casa, ya que no tenía teléfono móvil [55] [56] .
Higgs rechazó el título de caballero en 1999, pero en 2012 aceptó ser miembro de la Orden de los Compañeros de Honor . [57] [58] Más tarde dijo que solo aceptó la orden porque le aseguraron erróneamente que el premio era un regalo exclusivo de la Reina. También expresó cinismo hacia el sistema de honores y la forma en que el sistema "es utilizado con fines políticos por el gobierno en el poder". La orden no confiere título ni precedencia, pero los destinatarios de la orden tienen derecho a utilizar las letras posnominales CH . En la misma entrevista también afirmó que cuando le preguntan qué significa CH después de su nombre, él responde "significa que soy un suizo honorario". [59] Recibió la orden de la Reina en una investidura en Holyrood House el 1 de julio de 2014. [60]
Higgs ha recibido títulos honoríficos de las siguientes instituciones:
Ken Currie pintó un retrato de Higgs en 2008. [62] Encargado por la Universidad de Edimburgo, [63] fue inaugurado el 3 de abril de 2009 [64] y cuelga en la entrada del edificio James Clerk Maxwell de la Escuela de Física y Astronomía y la Escuela de Matemáticas . [62] Un gran retrato de Lucinda Mackay se encuentra en la colección de la Galería Nacional de Retratos de Escocia en Edimburgo. Otro retrato de Higgs realizado por el mismo artista cuelga en el lugar de nacimiento de James Clerk Maxwell en Edimburgo. Higgs es el patrocinador honorario de la Fundación James Clerk Maxwell . La Real Sociedad de Edimburgo encargó un retrato de Victoria Crowe y se dio a conocer en 2013. [65]
Higgs se casó con Jody Williamson, un compañero activista de la Campaña por el Desarme Nuclear (CND) en 1963. Su primer hijo nació en agosto de 1965. [66] La familia de Higgs incluye dos hijos: Chris, un científico informático, y Jonny, un músico de jazz. . [67] Tiene dos nietos. Toda la familia vive en Edimburgo. [47]
Higgs fue activista en la CND mientras estuvo en Londres y luego en Edimburgo, pero renunció a su membresía cuando el grupo amplió su mandato de hacer campaña contra las armas nucleares a hacer campaña también contra la energía nuclear. [23] [68] Fue miembro de Greenpeace hasta que el grupo se opuso a los organismos genéticamente modificados . [68]
Higgs recibió el Premio Wolf de Física de 2004 (compartiéndolo con Robert Brout y François Englert ), pero se negó a volar a Jerusalén para recibir el premio porque era una ocasión de estado a la que asistían el entonces presidente de Israel, Moshe Katsav , y Higgs. se opuso a las acciones de Israel en Palestina. [69]
Higgs participó activamente en la rama de la Asociación de Profesores Universitarios de la Universidad de Edimburgo , a través de la cual abogó por una mayor participación del personal en la gestión del departamento de física. [59]
Higgs es ateo . [70] Ha descrito a Richard Dawkins como quien adoptó una visión " fundamentalista " de los no ateos. [71] Higgs ha expresado su descontento con el apodo de "partícula de Dios". [72] Aunque se ha informado que cree que el término "podría ofender a las personas religiosas", [67] Higgs ha declarado que este no es el caso, lamentando las cartas que ha recibido que afirman que la partícula de Dios fue predicha en el Torá , el Corán y las escrituras budistas . En una entrevista de 2013 con Decca Aitkenhead , se citó a Higgs diciendo: [73]
No soy creyente. Algunas personas confunden entre la ciencia y la teología. Afirman que lo ocurrido en el Cern prueba la existencia de Dios. La iglesia en España también ha sido culpable de utilizar ese nombre como prueba de lo que quiere demostrar. [Esto] refuerza el pensamiento confuso en las cabezas de las personas que ya están pensando de manera confusa. Si creen esa historia sobre la creación en siete días, ¿están siendo inteligentes?
— El guardián , 6 de diciembre de 2013
Por lo general, este apodo para el bosón de Higgs se atribuye a Leon Lederman , autor del libro La partícula de Dios: si el universo es la respuesta, ¿cuál es la pregunta? , pero el nombre es el resultado de la sugerencia del editor de Lederman: Lederman originalmente tenía la intención de referirse a ella como la "maldita partícula". [74]
inicialmente bajo la supervisión de Charles Coulson y posteriormente Christopher Longuet-Higgins.
El nombre se ha quedado, pero hace que Higgs se estremezca y pone los pelos de punta a otros teóricos. "Ojalá no lo hubiera hecho", dice. "Tengo que explicarle a la gente que era una broma. Soy ateo, pero tengo la incómoda sensación de que jugar con nombres como ese podría resultar innecesariamente ofensivo para las personas religiosas".
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