פיטר היגס
חתן פרס וולף בפיזיקה 2004
פיטר ו. היגס
שייכות בעת הענקת הפרס:
אוניברסיטת אדינבורג, בריטניה
נימוק למתן הפרס:
"על עבודתם החלוצית שהביאה להבנת יצירת מסה השונה מאפס בכל פעם שסימטריית כיול לוקלית מתממשת באופן אסימטרי בעולם החלקיקים התת-אטומיים".
שותפים לפרס:
פיטר ו. היגס
רובר ברו
פרנסואה אנגלר
כיום מוכרים ארבעה כוחות יסודיים. שניים מהם בעלי טווח פעולה ארוך, אלה הם כוח הכבידה והכוח האלקטרו-מגנטי. לכוחות החלשים טווח פעולה קצר. הכוחות ההדרוניים המורכבים אף הם קצרי טווח אף על פי שאינטראקציות הצבע הפועלות בין מרכיבי ההדרונים, הלא הם הקוורקים, גדלות עם המרחק.
נושאי האינטראקציות הם עצמם חלקיקים, חלקיקי כיול. יש להם מסת אפס כאשר הכוחות הם ארוכי טווח. כזה הוא הפוטון. כאשר הכוחות הם קצרי טווח יש לחלקיקים הנושאים אותם מסה שונה מאפס. האינטראקציות האלקטרו-מגנטיות מתוארות בהצלחה גדולה על-ידי תורה בעלת סימטריה גדולה, סימטריה לוקלית הקרויה סימטריית כיול. מחד גיסא ניתן היה לשער שקיום סימטריית כיול גוררת בהכרח לחלקיקי הכיול להיות בעלי מסת אפס, ומאידך האינטראקציות קצרות הטווח לא היו מוגדרות היטב בהעדר סימטריית כיול.
הפרופסורים רוברט ברו, פרנוסאה אנגלר ופיטר היגס גילו כיצד נוצרת מסה עבור חלקיקי כיול בנוכחות סימטריית כיול אבלית ולא-אבלית. הם הראו זאת באופן קלסי ובאופן קוונטי תוך עקיפת משפטים שניסח ג. גולדסטון. הם נתנו גם מקום לחשוב שהתורות תשארנה מוגדרות היטב (תורות שיכולות לעבור בהצלחה רינורמליזציה). רעיונות דומים פותחו בתחום פיסיקת המצב המעובה.
עבודות אלו עיצבו בצורה מעמיקה את הבנת האינטראקציות הבסיסיות. הם אפשרו את איחוד הכוח האלקטרו-מגנטי ארוך-הטווח עם הכוח החלש קצר-הטווח. הדבר בא לידי ביטוי בעבודות של גלשאו, וינברג וסאלאם, שגילו את חוקי האינטראקציות האלקטרו-חלשות. התגלית של ברו, אנגלר והיגס הייתה חיונית להוכחה של ג. ט'הופט שהתורה עם חלקיקי כיול מסיבים מוגדרת היטב. כך נסללה הדרך לחישוב תיאורטי שצפה מראש את הגילוי ואת התכונות המפורטות של חלקיקי הכיול המסיבים ה-W וה-Z, כפי שאושרו בניסיון.
יצירת המסה הייתה אבן הפינה של מספר תוצאות תיאורטיות מרכזיות ובכללן קוסמולוגיה בטמפרטורה וצפיפות גבוהה, תורות איחוד של אינטראקציות, וריאליזציות אפשריות של המונופול המגנטי של דיראק. יצירת המסה לא הייתה תלויה בפרטים של הפיסיקה במרחקים קצרים. היא נדחפה בין היתר על-ידי חלקיק סקאלרי יסודי או על-ידי חלקיק סקאלרי אפקטיבי מורכב. תצפיות ניסיוניות בשנים הקרובות מתוכננות להאיר בעיה זו. האמור לעיל מצביע על ההשלכות הבסיסיות הרחבות של תרומתם של ברו, אנגלר, והיגס.