Brout, Robert (1928-2011)

EnglishNederlandsfrançais

FR

Deeltjesfysicus en hoogleraar aan de Université libre de Bruxelles, geboren op 14 juni 1928 in New York en gestorven op 3 mei 2011 in Linkebeek.

Biografie

Brout behaalde in 1953 zijn diploma als Doctor in de Fysica aan Columbia University. Als postdoctoraal onderzoeker was hij een leerling van de Belgische natuurkundige Ilya Prigogine. Hij kon al snel aan de slag, eerst aan de universiteit van Rochester en dan als docent aan Cornell University. Het was daar dat hij in 1959 kennismaakte met zijn nieuwe onderzoeksassistent, de vier jaar jongere Belg François Englert. De beide mannen werkten nauw samen in het domein van statistische fysica. Toen Englert in 1961, bij afloop van zijn termijn als research associate, naar België terugkeerde, nam Brout ontslag en trok, samen met zijn vrouw Martine en zijn kinderen, Englert achterna. Net als Englert kon hij aan de Université libre de Bruxelles aan de slag. Hij kwam er terecht op de leerstoel theoretische natuurkunde. Brouts verdere wetenschappelijke carrière zou zich hier afspelen. Naar Amerika keerde hij nooit meer terug. Brout werd uiteindelijk ook Belg.

Brouts grootste belangstelling ging, net als bij Englert uit naar de herkomst van de massa van elementaire deeltjes. De beide mannen richtten hun onderzoek daarbij op de verklaring van massa van W- en Z-bosonen. Volgens Englert werden ze hiertoe geïnspireerd door een paper uit 1960 van de Amerikaans-Japanse wetenschapper Yoichiro Nambu, over symmetriebreking, processen waarin een symmetrische toestand van het ene op het andere moment verandert in een niet-symmetrische toestand. Deze theorie vormde ook voor het standaardmodel van de deeltjesfysica een belangrijk kader. Op 31 augustus 1964 postuleerden Brout en Englert in een paper in Physical Review Letters het bestaan van een bijzonder elementaire deeltje. Dit deeltje was het ontbrekende puzzelstuk in het standaardmodel van de deeltjesfysica. Het was, aldus de auteurs, de drager van het hypothetisch energieveld, dat volgens de theorie de massa van de elementaire deeltjes veroorzaakt en in het hele universum aanwezig is. Door dit bijzondere deeltje kregen alle andere deeltjes massa. Het kon daarom niet anders dan bestaan, besloten de twee mannen. Enkele weken na het verschijnen van de paper, volgde onafhankelijk hiervan een studie met een gelijkaardige hypothese van de Amerikaanse wetenschapper Peter Higgs. Kort hierna verschenen nog bijdragen over het thema door de groep van Gerald Guralnik, Carl Hagen en Tom Kibble (die echter in hun paper wel al naar de studies van Brout, Englert en Higgs verwezen).

Brout en Englerts bijzondere deeltje is vandaag wijd bekend als het 'higgsboson' (of het 'godsdeeltje'). Higgs, inderdaad, want hoewel Brout en Englert de eersten waren die de ontdekking meldden, is door een vergissing in de populaire media enkel de naam van Higgs blijven hangen. Ook het theoretische energieveld is meest bekend geraakt onder de naam "higgsveld". In wetenschappelijke kringen spreekt men wel consequent over ‘Brout-Englert-Higgsdeeltje’ en ‘Brout-Englert-Higgsveld’, en soms over het Brout-Englert-Higgs-Guralnik-Hagen-Kibble-boson.

Met de Large Hadron Collider, de grootste deeltjesversneller ter wereld die in 2008 in het Europees Centrum voor Kernonderzoek (CERN) in Genève werd in gebruik genomen, hoopte men eindelijk via observatie het bewijs te kunnen leveren voor het bestaan van het BEH-deeltje. Het standaardmodel voorspelt dat er bij de energieën die de deeltjesversneller kan bereiken een mechanisme moet bestaan dat ervoor zorgt dat de energie van bepaalde deeltjes niet naar oneindig zal gaan. Het standaardmodel zelf heeft hiervoor het Higgs-mechanisme. De LHC zal moeten uitmaken of dit daadwerkelijk het mechanisme is of dat andere theorieën hun gelijk gaan krijgen. Op 13 december 2011 maakte het CERN bekend dat ze in de meetresultaten van de Large Hadron Collider aanwijzingen hadden gevonden dat er een nieuw deeltje was ontdekt waarvan de massa overeenkomt met die van het BEH-boson. Hoogstwaarschijnlijk gaat het hier om het betreffende deeltje.

In 2013 ontvingen Higgs en Englert de Nobelprijs voor Natuurkunde. Brout was toen al overleden. Englert betreurde dat de erkenning voor zijn kompaan te laat kwam en droeg de prijs aan hem op. Brout was weliswaar laureaat van heel wat andere prestigieuze prijzen. Hij won onder meer de Eerste prijs in de International Gravity Contest, uitgereikt door de Gravity Research Foundation voor het essay "The Causal Universe" (1978), de High energy en particle physics Prize (samen met Englert en Higgs) in 1997 en de Wolf Prize in Physics (met Englert en Higgs) in 2004.

Naast zijn onderzoek in deeltjesfysica voerde Brout ook onderzoek in talrijke andere domeinen, onder meer in de kosmologie. In het onderzoek in statistische mechanica dat hij samen met Prigogine uitvoerde, leidde hij een transportvergelijking af door een systematische perturbatieve ontwikkeling in functie van de koppelingsconstante. Dat was het startsein voor vruchtbare ontwikkelingen die op hun beurt veel te danken hebben aan de wetenschappers Radu Balescu en Pierre Résibois.

Bibliografie

• Marage, Pierre,"De kernfysica en de deeltjesfyscia", in: Robert Halleux, Geert Vanpaemel, Jan Vandersmissen en Andrée Despy-Meyer (red.), Geschiedenis van de wetenschappen in België 1815-2000, Brussel: Dexia, 2001, vol. 2, 164-165.
• Nicolis,Grégoire, "De thermodynamica, de wetenschap van het niet-lineaire en de statische mechanica" , in: Robert Halleux, Geert Vanpaemel, Jan Vandersmissen en Andrée Despy-Meyer (red.), Geschiedenis van de wetenschappen in België 1815-2000, Brussel: Dexia, 2001, vol. 2, 167.
• Foucart, Stéphane,"Robert Brout", in: Le Monde, 14 mei 2011.
• Englert, François,"Robert Brout", in: Physics Today, augustus 2011.