На сайте ЦЕРН к к 10-летию со дня открытия бозона Хиггса опубликована интересная статья "The Higgs boson and the rise of the Standard Model of Particle Physics in the 1970s" - "Бозон Хиггса и появление Стандартной модели физики элементарных частиц в 1970-х годах"

На заре 1970-х идея массивного скалярного бозона как краеугольного камня единой теоретической модели слабых и электромагнитных взаимодействий еще не была закреплена в области, которая все еще училась жить с тем, что мы теперь знаем как Стандартную модель физики элементарных частиц. По мере того как различные прорывы десятилетия постепенно укрепляли эту теоретическую основу, поле Браута-Энглерта-Хиггса (БЭХ) и его бозон стали наиболее многообещающей теоретической моделью для объяснения происхождения массы.

В 1960-е годы поразительно мало цитировалось статей Шелдона Глэшоу, Абдуса Салама и Стивена Вайнберга по теории объединенных слабых и электромагнитных взаимодействий. Однако все изменилось в 1971 и 1972 годах, когда в Утрехте Джерард'т Хофт и Мартинус Вельтман доказали, что калибровочные теории, использующие механизм Браута-Энглерта-Хиггса для генерации масс калибровочных бозонов, перенормируемы, и, следовательно, математически непротиворечивы и могут использоваться для надежных и точных расчетов слабых взаимодействий. Этот прорыв получил широкую огласку в выступлении Бенджамина Ли из Фермилаб во время конференции ICHEP, состоявшейся в 1972 году, в которой он подробно говорил о «полях Хиггса».

Воодушевленная, в частности, теоретиками ЦЕРН Жаком Прентки и Бруно Зумино, коллаборация Gargamelle сделала приоритетом поиск взаимодействий слабых нейтральных токов в нейтринном пучке ЦЕРН, а их представитель Поль Мюссе представил первые прямые доказательства на семинаре в ЦЕРНе 19 июля 1973 г. Это первое экспериментальное подтверждение объединения электромагнитного и слабого взаимодействий вызвало большой интерес и пристальное внимание, но в течение нескольких месяцев было общепринято. Открытие нейтрального тока убедило физиков в том, что зарождающаяся Стандартная модель находится на правильном пути. Бывший генеральный директор ЦЕРН Лучано Майани, которого цитирует статья CERN Courier за 2013 год, говорит об этом так: «В начале десятилетия люди обычно не верили в стандартную теорию, хотя теория сделала все. Сигналы нейтрального тока изменили это. С тех пор физика элементарных частиц должна была проверить стандартную теорию».

Следующий прорыв произошел в 1974 году, когда две экспериментальные группы, работавшие в США под руководством Сэма Тинга в Брукхейвене и Берта Рихтера в SLAC, обнаружили узкий векторный резонанс J/psi с заметным распадом на лептон-антилептонные пары. Было предложено много теоретических интерпретаций. Выигрышная интерпретация заключалась в том, что J/psi является связанным состоянием очарованного кварка и его антикварка. Существование этого четвертого кварка было предложено Джеймсом Бьоркеном и Шелдоном Глэшоу в 1964 г., а его использование для подавления нейтральных слабых взаимодействий было предложено Глэшоу, Джоном Илиопулосом и Майани в 1970 г.

Мэри К. Гайяр, Джон Рознер и Ли написали важную статью о феноменологии очарования в 1974 году, и эксперименты постепенно соответствовали их предсказаниям, а окончательное подтверждение пришло в 1976 году.

Затем внимание большинства теоретических и экспериментальных сообществ было привлечено к поиску массивных векторных бозонов W и Z, ответственных за слабые взаимодействия. Это послужило мотивом для строительства высокоэнергетических адронных коллайдеров и привело к открытию бозонов W и Z в ЦЕРН в 1983 году группой под руководством Карло Руббиа.

Продолжение следует…

Полностью статья доступна здесь.