O professor Peter Higgs está diante de uma fotografia do Grande Colisor de Hádrons na exposição "Colisor" do Museu da Ciência em 12 de novembro 2013, em Londres, Inglaterra. Foto de Peter Macdiarmid / Getty Images Em julho de 2012, veio o anúncio de que o Grande Colisor de Hádrons havia encontrado evidências do bóson de Higgs. Os cientistas se alegraram. Os pesquisadores aplaudiram. Os físicos choraram. Fãs hardcore do LHC choraram, também, mas todos os outros ficaram em volta da cafeteira no trabalho e disseram:"Então, podemos viajar no tempo agora, direito?"
Com apenas um vislumbre da cobertura da mídia sem fôlego e as imagens de físicos na Suíça estourando champanhe, o leigo poderia facilmente descobrir que encontrar o Higgs era um grande negócio. Mas o que exatamente esse grande negócio tinha a ver com nossas pequenas vidas era um pouco mais complicado de responder. Exatamente o que isso significa, de um sentido prático?
Primeiro, vamos estabelecer um pequeno histórico sobre o Grande Colisor de Hádrons (LHC) e os experimentos em geral, que foram conduzidos na Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear. (Vamos identificá-lo pela sigla CERN, o que, honestamente, faz sentido se você usa o antigo nome da organização e fala francês.) Em poucas palavras, o LHC acelera os prótons até quase a velocidade da luz e depois os colide. A colisão não cria um Big Bang, mas um Teeny Tiny Bang - uma versão extremamente pequena do que era segundos depois que o universo começou.
Naqueles momentos logo após os prótons se chocarem, eles não ricocheteiam um no outro. A energia da explosão resultante nos permite ver partículas muito mais pesadas. Eles são extremamente fugazes, e eles decaem ainda em outras partículas em microssegundos. Mas são esses fragmentos pequenos que podem começar a responder às grandes questões da física. O bóson de Higgs é uma dessas partículas, e colocou os cientistas de joelhos.
O bóson de Higgs não "explica" a física, nem é a chave para compreender o universo. Se a física fosse um quebra-cabeça gigantesco, encontrar o Higgs pode nos ajudar a estabelecer que há uma imagem de um barco no quebra-cabeça - mas ainda não encaixa todas as peças, ou ainda nos avise se o barco é o assunto ou quantas peças tem. Talvez isso pareça um pouco anticlimático para algo ocasionalmente referido como "a partícula de Deus, "o que pode explicar por que os físicos ouvem o termo e estremecem. O Higgs pode ser apenas a descoberta física mais importante de nossa geração, mas não significa que descobrimos por que estamos aqui ou o que está no comando.
Mas chega de falar sobre o que o Higgs não é. Vamos entrar nas coisas legais que o Higgs nos diz, antes de entrarmos nos "usos" práticos que podem advir de sua descoberta.
A resposta mais óbvia para o que o Higgs fez por nós até agora é que ele fornece evidências de que o campo de Higgs existe. E antes que você franzir a testa, reclame amargamente sobre aquela resposta falsa, e nos convide para entrar no seu clube de tautologia, nos ouça. Os físicos há muito se esforçavam para explicar por que suas equações só faziam sentido se certas partículas não tivessem massa - quando, na verdade, as partículas em questão tinham uma massa observável.
A teoria deles era que o campo de Higgs existia:uma sopa de bósons de Higgs que dava massa às partículas elementares. Não é que os bósons estivessem alimentando as partículas com muitos amidos e gorduras; foi que o próprio campo - que permeia completamente o universo - fez as partículas se moverem mais lentamente, permitindo que eles se agrupem e criem matéria. Pense em uma bola de gude batendo rapidamente em torno de uma forma de bolo inclinada. Adicione uma camada grossa de farinha na panela, e de repente o mármore trabalha através dos grãos à medida que avança.
Você pode ver por que essa solução era atraente. As belas equações não tiveram que mudar, porque as partículas ainda podem estar sem massa ao mesmo tempo em que reconhecem que sim, na verdade, ganhar massa de alguma forma.
É aqui que a teoria e o experimento se juntaram. Ao separar os prótons para estudar um evento semelhante ao Big Bang, os cientistas foram capazes de encontrar uma partícula que agiu de forma muito parecida com a que previram que o Higgs deveria. Em outras palavras, por um período de tempo, só poderíamos generosamente chamar uma fração de segundo, os físicos puderam ver um pouco dos destroços da explosão seguindo um determinado caminho que indicava que seu comportamento era diferente das partículas conhecidas. Ele tinha um padrão de massa e decadência que o destacava em uma lista de possíveis suspeitos de Higgs.
Como dissemos antes, encontrar o bóson de Higgs significava basicamente que agora tínhamos evidências do campo de Higgs. (Afinal, você precisa ter pelo menos um grão de areia para provar que existe uma praia.) E provar que o campo de Higgs existe foi um grande passo para explicar como o universo adquire massa.
Embora seja importante lembrar que o Higgs só dá massa a partículas elementares como elétrons e quarks, isso não significa que seja tudo igual para você e para mim [fonte:CERN]. O cerne da questão é este:Sem a existência do Higgs, o universo não seria capaz de formar átomos e moléculas. Em vez de, elétrons e quarks simplesmente piscariam na velocidade da luz, como fótons. Eles nunca seriam capazes de formar qualquer tipo de matéria composta. Portanto, o universo não teria massa. Nós não existiríamos, e nem qualquer coisa em qualquer forma que reconheçamos.
Encontrar o Higgs também explica por que o Modelo Padrão - a teoria mais importante da física, que descreve as menores partes do universo - está correto. Cada partícula prevista no Modelo Padrão foi encontrada, sem o Higgs. Então, descobrir o Higgs ajuda muito a confirmar que a teoria está no caminho certo.
Mas, lembra do que dissemos sobre ter apenas uma ideia sobre o assunto do nosso quebra-cabeça? Completar o modelo padrão pode nos permitir encaixar mais peças do quebra-cabeça, mas não significa terminar o quebra-cabeça em si. Isso porque o modelo padrão não nos dá nenhuma descrição da gravidade, nem responde a nenhuma de nossas perguntas sobre matéria escura e energia escura - e elas respondem por 96% do nosso universo [fonte:Jha]. Portanto, simplesmente dizer que descobrimos que o Higgs existe - o que confirma o Modelo Padrão - não nos dá muito mais do que um monte de novas ideias sobre o que existe além dele.
Pior ainda, uma dessas ideias - supersimetria - está rapidamente perdendo o fôlego, por causa da descoberta de Higgs. A supersimetria diz que cada partícula fundamental tem uma superparceira que une força e matéria e pode até ser a base da matéria escura ou energia. Infelizmente, o LHC não está encontrando esses superparceiros quando as previsões indicam que ele deve ser capaz de detectá-los [fonte:Jha]. Portanto, um "uso" prático do Higgs é que ele pode levar os cientistas a repensar teorias que vão além do modelo padrão.
Mas não se sinta um idiota da sorte ainda. Lembre-se disso, de volta quando as ondas eletromagnéticas foram descobertas pela primeira vez no século 19, não sabíamos que eles eventualmente nos ajudariam a ouvir o jogo de beisebol, detonar um burrito congelado ou permitir que fiquemos olhando para nossos iPhones o dia todo. Embora a descoberta do Higgs possa não ter nenhuma aplicação discernível ainda, eles podem ser apenas um "Eureka!" longe.
Eu gostaria de acreditar que descobrir o Higgs realmente faz mais do que apenas confirmar o Modelo Padrão. Seria legal se encontrássemos uma maneira de o Higgs, dizer, adicione massa a outras coisas que achamos que precisam de algum volume. Como molhos marinara muito finos. Qualquer coisa é possível!
