Olá, Higgs? Você está aí? O mundo inteiro gostaria de saber. Johannes Simon / Getty Images A física de partículas geralmente tem dificuldade em competir com a política e as fofocas de celebridades pelas manchetes, mas o bóson de Higgs atraiu muita atenção. Isso é exatamente o que aconteceu em 4 de julho, 2012, no entanto, quando os cientistas do CERN anunciaram que encontraram uma partícula que se comportava da maneira que esperavam que o bóson de Higgs se comportasse. Talvez o apelido grandioso e polêmico do famoso bóson, a "partícula de Deus, "manteve os meios de comunicação em movimento. Mas, novamente, a possibilidade intrigante de que o bóson de Higgs seja responsável por toda a massa do universo, em vez disso, captura a imaginação, também. Ou talvez estejamos simplesmente animados para aprender mais sobre nosso mundo, e sabemos que se o bóson de Higgs existe, vamos desvendar o mistério um pouco mais.
Para entender verdadeiramente o que é o bóson de Higgs, Contudo, precisamos examinar uma das teorias mais proeminentes que descrevem a forma como o cosmos funciona:o modelo padrão . O modelo chega até nós por meio de física de partículas , um campo repleto de físicos dedicados a reduzir nosso universo complicado aos seus blocos de construção mais básicos. É um desafio que enfrentamos há séculos, e fizemos muito progresso. Primeiro descobrimos átomos, então prótons, nêutrons e elétrons, e finalmente quarks e leptons (mais sobre isso mais tarde). Mas o universo não contém apenas matéria; também contém forças que atuam sobre essa matéria. O modelo padrão nos deu mais informações sobre os tipos de matéria e forças do que talvez qualquer outra teoria que tenhamos.
Aqui está a essência do modelo padrão, que foi desenvolvido no início dos anos 1970:Nosso universo inteiro é feito de 12 partículas de matéria diferentes e quatro forças [fonte:European Organization for Nuclear Research (em inglês)]. Entre essas 12 partículas, você encontrará seis quarks e seis leptons. Quarks compõem prótons e nêutrons, enquanto membros do lepton família inclui o elétron e o elétron neutrino , sua contraparte com carga neutra. Os cientistas acham que léptons e quarks são indivisíveis; que você não pode separá-los em partículas menores. Junto com todas essas partículas, o modelo padrão também reconhece quatro forças:gravidade, eletromagnético, forte e fraco.
No que diz respeito às teorias, o modelo padrão tem sido muito eficaz, além de sua falha em se ajustar à gravidade. Armado com isso, os físicos previram a existência de certas partículas anos antes de serem verificadas empiricamente. Infelizmente, o modelo ainda tem outra peça faltando - o bóson de Higgs. O que é, e por que é necessário que o universo que o modelo padrão descreve funcione? Vamos descobrir.
As forças fundamentais do universo Acontece que os cientistas acham que cada uma dessas quatro forças fundamentais tem uma partícula portadora correspondente, ou bóson , que age sobre a matéria. Esse é um conceito difícil de entender. Temos a tendência de pensar nas forças como misteriosas, coisas etéreas que ficam na linha entre a existência e o nada, Mas na realidade, eles são tão reais quanto a própria matéria.
Alguns físicos descreveram os bósons como pesos ancorados por misteriosos elásticos às partículas de matéria que os geram. Usando esta analogia, podemos pensar nas partículas constantemente voltando à existência em um instante e, ainda assim, igualmente capazes de se enredar em outros elásticos presos a outros bósons (e transmitir força no processo).
Os cientistas acham que cada um dos quatro fundamentais tem seus próprios bósons específicos. Campos electromagnéticos, por exemplo, dependem do fóton para fazer o trânsito da força eletromagnética para a matéria. Os físicos acham que o bóson de Higgs pode ter uma função semelhante - mas transferindo a própria massa.
Não é possível que a matéria tenha massa inerentemente sem que o bóson de Higgs confunda as coisas? Não de acordo com o modelo padrão. Mas os físicos encontraram uma solução. E se todas as partículas não tiverem massa inerente, mas, em vez disso, ganhar massa passando por um campo? Este campo, conhecido como um Campo de Higgs , pode afetar diferentes partículas de maneiras diferentes. Os fótons podem deslizar sem ser afetados, enquanto os bósons W e Z ficariam atolados com massa. Na verdade, assumindo que o bóson de Higgs existe, tudo o que tem massa a obtém interagindo com o campo de Higgs todo-poderoso, que ocupa todo o universo. Como os outros campos cobertos pelo modelo padrão, o de Higgs precisaria de uma partícula transportadora para afetar outras partículas, e essa partícula é conhecida como bóson de Higgs.
Em 4 de julho, 2012, cientistas que trabalham com o Large Hadron Collider (LHC) anunciaram a descoberta de uma partícula que se comporta da maneira que o bóson de Higgs deveria se comportar. Os resultados, embora publicado com um alto grau de certeza, ainda são um tanto preliminares. Alguns pesquisadores estão chamando a partícula de "semelhante a Higgs" até que as descobertas - e os dados - passem por um exame mais minucioso. Sem considerar, esta descoberta pode inaugurar um período de rápida descoberta sobre o nosso universo.
