O bóson de Higgs

O modelo padrão da física de partículas é a mais bem sucedida teoria quântica que descreve todas as forças ou campos de força como interações entre partículas, exceto a gravidade que é a única que obstinadamente se recusa a ser quantificada. Entretanto, até 2012 a teoria ainda tinha uma peça faltando que não havia sido provado, o bóson de Higgs.

28734001.jpg
Modelo Padrão da física de partículas, sendo o bóson de Higgs fundamental para que as partículas tenham massa.

O grande acontecimento científico de 2012 foi com certeza o anuncio da descoberta do Grande Colisor de Hádrons do CERN, na Suíça, de uma nova partícula que poderia ser o bóson de Higgs. A existência do bóson de Higgs surgiu da seguinte pergunta: “Por que algumas partículas portadoras de força são massivas, enquanto outras não têm massa?”. Em 1964, seis físicos, incluindo Peter Higgs, desenvolveram a teoria do campo de Higgs, para resolver essa questão.

A física clássica descreve as forças como campos contínuos. A mecânica quântica, por outro lado, rejeita a idéia de continuidade, de modo que os campos de força são formados por pacotes menores, ou “partículas de campo”. A interação entre as partículas portadoras é o que faz as forças como eletromagnetismo e os fótons.

O campo de Higgs preenche todo o espaço, até mesmo o vácuo. A menor parte desse campo é a partícula bóson de Higgs. As partículas ganham massa ao interagir com esse campo.

Imagine uma sala cheia de físicos em uma festa como o campo de Higgs. Um matemático desconhecido entra na festa e passa sem menores problemas por essa sala. Um matemático desconhecido é como uma partícula de menor interação com o campo e por isso tem menor massa. Mas aí chega à festa Peter Higgs. Todos os físicos gostariam muito de falar com ele, se juntando ao seu redor. Peter Higgs interage muito com o campo, ele é como uma partícula de alta massa.

Partículas isentas de massa como fótons e gluons (portadores da força eletromagnética e nuclear forte, respectivamente), não interagem com o campo de Higgs e passam direto.

Nobel-Physics.jpg
O bóson de Higgs se desintegra em trilionésimos de segundo, após nascer. Ele é criado quando outras partículas interagem com o campo de Higgs.

O bóson de Higgs era a última peça que faltava no quebra cabeça do modelo padrão, e a sua busca deu origem ao maior empreendimento científico da história, o Grande Colisor de Hadrons, LHC, um esmagador de partículas gigantesco com 27 km de circunferência. Em seu auge, o LHC pode chegar a energias de colisão semelhantes às que existiam logo depois do Big Bang, o suficiente para perturbar o campo de Higgs e liberar o bóson de Higgs. O Higgs é tão evasivo que se desintegra em uma fração de segundo depois de criada. No entanto, depois de muitos anos de estudos e pesquisas, o bóson de Higgs foi finalmente confirmado.

higgs_postcard.jpg
Peter Higgs (1929-)

O Grande Colisor de Hádrons é o Jurassic Park para os físicos de partículas… Algumas partículas que eles estão produzindo agora, ou vão produzir, não foram vistas por aí nos últimos 14 bilhões de anos.” – Phillip Schewe, 2010

Deixe um comentário

Crie um site ou blog no WordPress.com

Acima ↑