Årets vindere af Nobelprisen i fysik er netop blevet uddelt til fysikerne Makoto Kobayashi, Toshihide Maskawa og Yoichiro Nambu. Nambu får halvdelen af Nobelprisen for “opdagelsen af spontant symmetribrud i subatomar fysik”. De to øvrige deler den anden halvdel “for opdagelsen af oprindelsen af den brudte symmetri, som forudsiger eksistensen af mindste tre kvarkfamilier i naturen”. Sådan lyder meldingen fra Det Kongelige Svenske Videnskabsakademi. Spørger man lektor i fysik Ulrik Ingerslev Uggerhøj fra Institut for Fysik og Astronomi på Aarhus Universitet er priserne tilfaldet de helt rigtige. »Det er helt på sin plads at Nobelprisen i fysik bliver tildelt de tre forskere, for deres opdagelse kaster lys over, hvorfor vores univers med stjerner og planter overhovedet kan eksistere, og det er jo helt fundamentalt, og noget, der vedrører os alle,« siger han. Fysik handler i vid udstrækning om symmetrier – eksempelvis er der en tidssymmetri, der siger, at et eksperiment, der bliver gennemført i dag ser ud på samme måde, hvis det gennemføres i morgen. Tilsvarende er der en rumsymmetri, dvs. at et eksperiment falder ud på samme måde, uanset hvor det bliver gennemført. Symmetrier er et utroligt stærkt værktøj i fysikken, fordi forskerne derved kan nøjes med at beskrive den ene partikel i et symmetrisk makkerpar – det, som man populært sagt kan kalde højre og venstre hånd. Men nobelprisvinderne har bevist, at nogle symmetrier er brudte. Hvis ikke der var sådanne symmetribrud, ville vi ikke eksistere i dag. Symmetrier er fysikkens fundament Ifølge Big Bang-teorien skulle der ved Universets fødsel være blevet dannet lige mange partikler og antipartikler. Men når partikler og antipartikler støder sammen, så forvandles de til ren energi. Når man kigger ud i universet i dag, ser man imidlertid kun stof, ikke antistof, så derfor må stoffet og antistoffet have forskellige egenskaber. Selv om der er tale om en næsten usynlig forskel, så har det i sidste ende betydet, at stoffet har overlevet mens antistoffet er forsvundet. En af årsagerne til, at der i dag kun findes partikler i universet er det såkaldte CP-brud, der siger, at partikler og antipartikler ikke opfører sig helt ens. At der var et symmetribrud blev opdaget i 1964, og det kom som en meget stor overraskelse. Siden har Nambu fundet den fysiske mekanisme bag dette CP-brud – de to andre forskere derimod fik Nobelprisen for at bevise, at der som en følge af dette symmetribrud skulle eksistere mindst tre kvarkfamilier. På CERN har man sidenhen bevist at der findes nøjagtigt tre kvarkfamilier, og det er en eksperimentel bekræftelse af Toshihide Maskawa og Yoichiro Nambu’s teoretiske beregninger. »De tre fysikere har æren for at opbygge den teori, der gør, at vi i dag kan jagte Higgs-partiklen med den store LHC-accellerator på CERN. Hele verden venter i spænding for at se, om det lykkedes at finde denne partikel, der ifølge teorierne skulle give alting masse. Den teoretiske beskrivelse af Higgs-partiklen er et resultat af den brudte symmetri, hvis eksistens de tre forskere har dokumenteret – og det er stort,« siger han.
Den konklusion er fysiker Niels Madsen, der er i færd med at producere antibrint på Cern, helt enig i:
»Prisen bliver helt klart givet som optakt til resultaterne fra LHC’en – de kan ikke give Nobelprisen til de fysikere, der finder Higgs, uden først at give prisen til de forskere der lavede fundamentet,« siger han.
Snapshots af de tre nobelprisvindere
Maskawa er tilknyttet Yukawa-instituttet for Teoretisk Fysik ved Kyotos Universitet.
Nambu arbejder i dag på Enrico Fermi-instituttet på Chicagos Universitet
