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Bóson de Higgs: Afinal, encontramos o quê?

Si Belle, La Science — By on agosto 15, 2012 at 18:07

Foi a pergunta que o doutor diretor geral do Cern (Centro Europeu de Pesquisas Nucleares) Rolf-Dieter Heuer fez se referindo ao Bóson de Higgs. Imagine um nada. O vácuo, o vazio. Uma enorme imensidão vazia.

Pois assim era o nosso Universo. E de repente, nesse aparentemente nada, existia um campo, que exercia uma força e a esse campo demos o nome de campo de Higgs. A partir desse campo foram surgindo partículas, que colidiam entre si, formando um bóson, o Bóson de Higgs.

Bóson é uma partícula mediadora, pois é ela que dá massa às outras partículas também chamadas elementares. Existem outros bósons, mas o de Higgs foi o primeiro, o que deu origem aos outros bósons e a todas as 60 partículas elementares.

O que são partículas elementares?

Falando de uma maneira simples e não científica, são partículas em que dentro delas não há nada, não se encontra nada, a não ser a força delas.  Já sabemos que foram elas que criaram tudo, mas, de onde elas surgiram? Do campo citado anteriormente. Então, se não existisse o campo, não estaríamos aqui, nem existira nada no Universo, tudo continuaria um imenso vazio.

Além de ele dar sentido, ou melhor, massa para que as outras partículas fossem formadas, ele atua e dá sentido ao Modelo Padrão. Mas o que é esse Modelo Padrão?

O modelo padrão é o conjunto de todas essas 61 partículas (quarks, léptons e bósons) e é ele que descreve o universo, pois tudo o que existe nele é constituído dessas partículas. No inicio o nosso universo era constituído por essas partículas, que faziam parte de uma “sopa cósmica”.

Assim, o Higgs é o responsável por promover uma quebra de simetria e, cada partícula, em resposta a essa quebra de simetria, ganha uma massa particular. Temos 61 partículas, contanto o Higgs, que através de interações, formaram, em muito e muito tempo, o nosso Universo. Ainda falta uma partícula, o gráviton, pois ela é que vai conseguir unificar as teorias, mas isso é outra história.

Mas a grande incógnita da física, ou melhor, da ciência é, como disse Marcelo Gleiser: Como que surgiu a vida a partir do nada, da “não vida”? Nada? O vácuo é o nada e esse nada pode ser constituído pelo campo de Higgs, então do “nada” algo foi produzido. Fantástico não é mesmo?

Por causa do Bóson de Higgs houve uma quebra simultânea de simetria. Vou explicar melhor usando uma analogia. Numa sala há várias pessoas assistindo um espetáculo, todos em simetria olhando para o palco, de repente, entra uma pessoa muito famosa e todos da sala olham para essa pessoa e querem pedir autógrafos, fazer perguntas e tocá-la. Essa pessoa quebrou toda a simetria daquela sala. E foi isso que o Bóson de Higgs fez. Como a doutora Maria Cristina Abdalla diz, “ele é como se fosse um rei e todos querem interagir com ele”.

Então, resumindo, o modelo padrão descreve cada uma das partículas e suas interações, a força eletromagnética, força nuclear fraca e forte, mas não inclui a gravitação. A descoberta do Higgs, a princípio teórica e depois experimental, foi essencial para dar veracidade a esse modelo.

Mas por que partícula de Deus?

Na realidade, ela foi chamada, inicialmente de The goddam particle (partícula maldita) devido ao trabalho para ser detectada, tanto que foi construído o LHC (Large Hadron Colision). Decidiram que fosse mudado o seu nome para que ficasse mais legal. Um jogo de marketing.

Essa partícula, na realidade, dá uma estrutura para o vácuo, pois quando achávamos que não existia nada lá, aparece o Higgs com seu campo. Ela é diferente, é fundamental para entendermos de onde surgimos e de onde tudo surgiu.

Será que um dia vamos conseguir unificar tudo, todas as forças, ter uma teoria de tudo? Já conseguimos unificar as três forças, eletromagnética, nuclear forte e nuclear fraca, mas falta uma para unir tudo, a força gravitacional.

Mas ainda falta muita coisa para descobrirmos e há uma teoria que prediz que existem os grávitons, que são as partículas responsáveis pela força gravitacional, digamos assim. E essa teoria diz que estão num outro universo ou numa outra dimensão e nesse modelo teórico estão previstas 11 dimensões.

O ATLAS (A Toroidal LHC Apparatus) e CMS (Compact Muon Solenoid) estão tentando encontrar as dimensões extras, pois se supõe que os grávitons podem ter escapado por dimensões extras. Então vamos em busca das partículas assimétricas. E quem sabe um novo modelo padrão vai ser formado?

É confuso! É coisa de ficção científica, mas é real e fascinante. Agora, depois de tudo isso que leu, você pode estar se perguntando: qual a importância do Higgs em nossas vidas? Simples, sem o Higgs o nosso universo não teria acontecido.

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6 Comments

  1. adriano disse:

    Tomará que o bóson seja mesmo o de Higgs…vamos desbancar a teoria criacionista da igreja catolica…vamos fazer a nova revolução da física…

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    Cibele Resposta:

    Não acredito, o que vai acontecer é que conseguiremos explorar mais e mais, pois temos ainda muita coisa para ser descoberto, como é o caso da energia e a matéria escura. As ideias criacionistas da igreja nunca terão espaço na ciência. Um verdadeiro cientista não se contenta com filosofias, se contenta com experimentos :)))

    [Responder]

    Rodrigo Resposta:

    Tu não vais fazer revolução nenhuma. Você não faz parte da Física e nem está contribuindo para ela.

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  2. Cibele disse:

    Como a internet é realmente uma das maiores invenções de todos os tempos! Compartilhei o texto escrito anteriormente no Facebook. E um colega português Manel Rosa Martins, professor, físico e doutorando em física de partículas me corrigiu em alguns detalhes que precisam ser esclarecidos sobre o texto anterior:
    O recém descoberto bóson de Higgs que ainda está sendo especulado e estudado, não se sabe se ele foi realmente o primeiro. Na realidade os bósons, como por exemplo, o fóton, contém um spin inteiro, mas no caso do bóson de Higgs ele contém um spin zero. Logo, ele não possui um momento angular, pois não é vetorial, não tem nem direção e nem sentido, é escalar, ou seja, só pode ser determinado por um valor numérico. No caso dos outros bósons o spin equivale a 1.
    A outra consideração a fazer é com relação às forças eletromagnéticas, que só estão unificadas na força eletro fracas quando os níveis de energia forem muito altos (maiores que 1016GeV), mas as forças nuclear e força forte ainda não estão unificadas com a eletro fraca. Há teorias de uma unificação, mas por enquanto são somente teorias.

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    Jonas Floriano Resposta:

    Boa explicação Cibele!
    Mas acho que ficou faltando detalhar que existem duas forças nucleares, a forte e a fraca. E como você disse, somente a fraca foi unificada à força eletromagnética.
    No comentário está: “mas as forças nuclear e força forte ainda não estão unificadas com a eletro fraca. Há teorias de uma unificação, mas por enquanto são somente teorias.”
    Abraços

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    Cibele Resposta:

    Jonas, o esclarecimento é que as forças ainda não estão unificadas, apenas isso. Não coloquei porque era só uma explicação, mas o seu comentário já valeu para adicionar esse detalhe 🙂

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