Philip Anderson: Higgs-bosonens gode og onde geni

Enhver kandidatstuderende, der tager et kursus i kvantefeltteori, vil uden tvivl lære om spontan symmetribrydning, en elegant og allestedsnærværende mekanisme i studiet af teoretisk fysik, som er kendt for at afklare den afgørende rolle, som den nyligt opdagede Higgsboson spiller i elementarpartikelfysikken.

Den studerende vil også bemærke, ofte med vantro, at det ikke er en højenergifysiker, men en repræsentant for et andet område, kaldet kondenseret fysik, ved navn Philip W. Anderson var den første til at forklare mekanismen klart og tydeligt.

Forhistorie

En note, der blev offentliggjort 2 år før Peter Higgs og andre fremlagde deres berømte artikler om symmetribrud i 1964. Nobelprisen for at forudsige Higgs-bosonen og for at forklare dens rolle i studiet af fundamentale partikler blev i sidste ende tildelt Higgs og François Englert i 2013, men ikke Anderson.

En sådan fremsynethed kendetegner meget af Andersons arbejde inden for faststof- og kondensatorfysik, som han har ydet talrige og varierede bidrag til. Anderson døde i en alder af 96 år den 29. marts i Princeton, New Jersey.

Han var altid en skarp iagttager, ikke kun af udviklingen inden for sine forskellige interesseområder, men også af sin egen intellektuelle udvikling. Det bemærkede han faktisk og valgte i stedet at kalde sine observationer for tidlige.

Lokalisering

Et tilbagevendende motiv i Andersons arbejde er udforskningen af nye emergente strukturer. Tænk på teorien om elektronen, som først blev fremsat af den britiske fysiker Paul A.M. Dirac i 1932. Dirac skrev, at med denne teori blev “de principper, der ligger til grund for det meste af fysikken og al kemi” fastlagt. Det vil sige, at Diracs teori om elektronen kombineret med nogle fakta om, hvordan elektriske og magnetiske kræfter opfører sig, i princippet er tilstrækkelig til at forklare næsten al kemi.

Anderson spurgte sig selv, om dette billede altid ville være sandt, eller om der kunne ske noget mere radikalt undervejs, da han forestillede sig, at gitteret blev mere og mere ufuldkomment.

Han fandt ud af, at efter en kritisk grad af ufuldkommenhed er elektronens evne til at lede elektricitet ikke bare blevet mindre – den er helt forsvundet, og elektronerne er næsten helt immobiliseret af det uordnede gitter omkring dem. Dette kaldes Anderson-lokalisering.

Ved at indstille gitterets ufuldkommenheder kan vi fremkalde en overgang fra metallisk adfærd til isolerende adfærd! For denne forskning i uordnede og magnetiske systemers adfærd fik Anderson Nobelprisen i fysik i 1977 sammen med Neville Mott og J.H. Van Fleck.

Fremkomst og udvikling

Selv om Andersons indflydelse måske mest mærkes af dem, der arbejder med fysik inden for kondenseret stof, er han mere kendt blandt videnskabsfolk og filosoffer for en artikel med titlen “More is Different”, der blev offentliggjort i Science i 1972.

En parade af populærvidenskabelige bøger af fremtrædende (højenergi-)fysikere, der lyrisk roser den reduktionistiske filosofis succes: at der findes et sæt “fundamentale” love, og at alt andet blot er et spørgsmål om beregning, når man først har fundet ud af dem. Anderson, derimod, så denne idé som udbredt og skadelig, og den måtte opgives.