Habemus Higgs

Annuntio vobis gaudium magnum 

Habemus Higgs 

ou em português:

Anuncio-vos uma grande alegria

Temos um Higgs

 Não foi bem assim que, hoje pela manhã, o diretor do CERN (o grande acelerador de partículas europeu) anunciou a confirmação de uma nova partícula que tem tudo para ser o tão sonhado Bóson de Higgs, mas eu aposto que se ele pudesse, era assim que teria feito. Afinal, o anúncio de hoje guarda semelhanças com o anúncio de um novo papa: ele virá com certeza e será positivo, mas ainda assim, a espera enche seus fiéis de expectativa, e o anúncio, de júbilo.

Mas por quê? Apesar de não entender quase nada de física de partículas, é essa a questão que eu quero tentar responder aqui.

  • O que é o Bóson de Higgs?

Eu vou pedir permissão para adaptar a explicação do diretor do CERN, dada hoje na coletiva de imprensa. Imagine uma sala cheia de jornalistas, mais ou menos igualmente distribuídos. Eles formam o campo de Higgs. Agora entram na sala, digamos, eu e a Angelina Jolie. Quem vai se mover com mais facilidade? Eu, claro, um ilustre desconhecido. Ao contrário, os jornalistas vão se aglomerar em torno da Angelina Jolie e ela vai se mover mais devagar. Ora, em Física, uma partícula que se move livremente, sem restrições (eu, no caso) é uma partícula muito leve, sendo o caso limite, as partículas de luz, que se movem (faça cara de surpresa!) com a velocidade da luz. Partículas que se movem mais lentamente (Angelina, nesse caso) são mais  pesadas. Bom, você já entendeu, o campo de Higgs é o que dá massa às partículas sub-atômicas. E o bóson de Higgs? Bom, pegue a Angelina Jolie e o aglomerado de jornalista e retire, de repente, a Angelina. O aglomerado de jornalistas é o Bóson de Higgs (para os iniciados, o bóson de Higgs é a partícula que advém da quantizacão do campo de Higgs).
  • Qual a causa desse frisson todo em torno dessa descoberta?
Bom, primeiro de tudo, pelo que já foi falado ali em cima. O Bóson de Higgs é a partícula responsável pelas características relacionadas à massa das partículas sub-atômicas. E isso é um marco importante. Segundo, o modelo que descreve essas partículas e suas interações, chamado de Modelo Padrão, sempre foi muito bem sucedido nas suas predições. Trocando em miúdos: usando esse modelo, os físicos teóricos apontavam: há uma partícula com massa X. Os experimentais iam lá e a dita cuja partícula estava mesmo onde era previsto. E foi assim para todas as partículas subatômicas, quarks e afins. A última partícula que faltava era exatamente o Bóson de Higgs. Pois agora não falta mais: exatamente onde ele foi previsto, com massa de 125 GeV, os físicos de partículas acharam uma partícula. Pra ser mais exato: um bóson. Este é o bóson de Higgs? Provavelmente, mas leia mais à frente que tem mais sobre isso. Bom, a confirmação dessa partícula completa o Modelo Padrão e, de certa forma, finaliza uma grande etapa nesse mundo das partículas fundamentais. Terceiro e último: faz 50 anos que ele foi previsto e mais de 30 que se fazem experimentos na busca dessa partícula. Tem muita gente que dedicou a vida a isso. E isso faz essa partícula muito importante.
  • Mas como eles têm certeza de que este é o Bóson de Higgs?
Eles não têm. E o diretor do CERN deixou isso muito claro. A rigor, um bóson foi identificado nas medidas e ele tem a massa prevista para o bóson de Higgs. E foi isso que o CERN anunciou hoje. Estritamente falando, medidas adicionais são necessárias para identificar as características desse bóson e mesmo sua natureza. Apenas quando essas medidas forem feitas será possível bater o martelo e batizar oficialmente esta partícula como o Bóson de Higgs.
  • E agora?
Agora, uma porta se fecha, outra talvez se abra. O Modelo Padrão é absolutamente bem sucedido e o descobrimento dessa partícula fecha esse história. Mas o Modelo Padrão é certamente incompleto, afinal, cadê as explicações para a matéria/energia escura? Não estão lá. Os estudos sobre a natureza do Bóson de Higgs é que dirão que porta se abrirá. Se ele for um escalar, na linguagem de partículas, isso o fará cair exatamente na predição teórica e alguém vai ter que abrir uma nova porta à marretadas. Se ele for um pseudo-escalar, isso abre espaço para teorias mais abrangentes, novas partículas, explicações da matéria escura e, no fim das contas, emprego garantido pra todo no CERN e muitos teóricos ao redor do mundo. A venda do LHC será cancelada.
Bom, acho que deu pra fazer uma imagem razoável do que aconteceu hoje. Se você quiser ler mais, eu recomendo os textos do “Física, Futebol e Falácias”, do Carlos Orsi ou do blog da Nature (em inglês) aqui em Lindau.
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Discussão - 16 comentários

  1. André disse:

    Hmm…Acho q essa seria para os esritores de ficção …
    Verificando as propriedades do bóson,seria possível um dispositivo, evento ou meio q “repelisse” os bósons? Algo assim…Na mesma sala, imagine que a Angelina, usasse um perfume do tipo “Odeur de la Merde” que, de tão repulsivo, mantivesse os jornalistas afastados dela….
    E o q implicaria este tipo de coisa? Massa “negativa”?

    • Emanuel Henn disse:

      Vai ter que perguntar pra Deus… afinal, a partícula é dEle… 😉
      Um pouco mais sério: o melhor que você pode fazer é ter massa zero… até onde se sabe… eu não consigo nem imaginar um sistema que tem massa negativa! Dá um nó aqui na minha cabeça…

      • André disse:

        É mesmo um nó…Se pensarmos na mecânica clássica, onde F=ma, com m0,então a<0 também. Logo,seria um objeto que quanto mais você o puxasse para si, mais ele aceleraria na direção oposta.

        Mas q poderia dar um bom elemento de enredo, acho q daria

      • André disse:

        (corrigndo o comentário abaixo)
        É mesmo um nó…Se pensarmos na mecânica clássica, onde F=ma, com m0, então necessariamente a <0 . Logo,seria um objeto que quanto mais você o puxasse para si, mais ele aceleraria na direção oposta.

        Mas q poderia dar um bom elemento de enredo, acho q daria

    • Mateus disse:

      Não sou nenhum especialista, então sou um pouco suspeito para falar desses assuntos.
      Existe uma força de repulsão do universo, a energia escura. Se tudo que possui massa, possui gravidade, por que o universo inteiro não se atrai interamente? O que explica isso e o porquê do universo estar em constante expansão é essa energia. Essa superaria a força gravitacional da massa do universo e afastaria essas massas uma das outras.

    • Paulo H. disse:

      energia escura?

  2. Gostei do texto, facilita bastante a compreensão dos que, como eu, gostam do assunto, mas não sabem muito.

    Obrigado!

  3. Eliane disse:

    Nao entendo nada , mas vi no jornal nacional, sobre a particula de Deus …

    Abraços ….

  4. renato disse:

    na realidade eu ainda não entendi muito bem essa necessidade imensa e a função pratica pra tudo isso. Se o calculo está lá e dá os resultados dele esperados, qual a necessidade de identificar a partícula? e qual sera o uso pratico para isso no progresso da humanidade? To em duvida, queria entender o porque de tanto dinheiro gasto nisso e não em outras tecnologias q poderiam resolver problemas mais urgentes da humanidade. Alguém me ilumina?

    • André disse:

      Renato,
      É justamete porque alguns cálculos, apesar de darem resultados matematicamente válidos, deixam muitas dúvidas sobre a validade no mundo “real” e abrem margens para muitas incertezas e interpretações. Por exemplo, podemos descrever toda a anatomia e comportamento de um elefante e de um dragão, e poderíamos fazê-lo de modo que fossem biologicamente coerentes, mas pelo fato de dragões não existirem, tudo escrito sobre eles é mera especulação. Já no caso de elefantes, por (ainda) existirem, pode-se comprovar que o modelo descrito está correto e, ao observar uma manada, descobrir comportamentos não previstos no modelo.
      Quanto ao senso prático de pesquisas como esta, de fronteira de conhecimento, ainda não é possível saber o que ela implica. Pesquisas como esta podem demorar muito para gerar um resultado prático no quotidiano, mas quando acontece, mudam tudo. Só pensar que, no séc. XIX, não fazíamos idéia do que era eletricidade …Já imaginou como seria explicar o que é Internet ou energia nuclear para uma pessoa do séc XIX?
      No chute, acredito que esta pesquisa poderá ter impacto futuro na comunicação, produção de energia, materiais e nanotecnologia. Com isto, pode acabar sendo base para novos tratamentos de doenças (como a medicina nuclear hoje) ou novas técnicas de produção (alimentos, inclusive).

      Espero ter explicado a importância

      Ps.: Cabe lembrar q governos gastam mais dinheiro “se matando” (guerras) do que pesquisando curas de doenças e melhoria dos meios de produção. O gasto destas pesquisas de ponta são uma percentagem ínfima do orçamento militar de diversos países.

  5. […] Continue lendo no Caderno de Laboratório: Habemus Higgs […]

  6. Rainer disse:

    “na realidade eu ainda não entendi muito bem essa necessidade imensa e a função pratica pra tudo isso. Se o calculo está lá e dá os resultados dele esperados, qual a necessidade de identificar a partícula?”

    Não há necessidade imensa. Estão tentando estudar isso há 50 anos. E o cálculo não significa que é, com toda certeza, o Bóson de Higgs, pode ser outra sub-partícula não esperada, que pode mudar toda a esperança de que seja o mesmo Bóson proposto por Higgs, por isso eles não disseram com todas as palavras que descobriram o Bóson ainda.

    “e qual sera o uso pratico para isso no progresso da humanidade? To em duvida, queria entender o porque de tanto dinheiro gasto nisso e não em outras tecnologias q poderiam resolver problemas mais urgentes da humanidade. Alguém me ilumina?”

    Foram gastos – são apenas os (supostos) gastos aqui, não estou puxando de nenhuma fonte – 9 bilhões com o LHC. Eike Batista recentemente perdeu 13 bilhões por causa de um funcionário. Você vai no site das empresas dele também perguntando por que aquilo não foi gasto em tecnologias mais urgentes pra humanidade? Bilhões e bilhões são gastos com muita besteira. Não é tão simples assim quanto pedir pra dinheiro ser mais bem gasto com tecnologia milagrosa pra resolver problemas da humanidade, ou senão não teriamos nenhum problema se depender de doações.

    A importância do Bóson de Higgs é da completar o Modelo Padrão da física de partículas, que por sua vez pode nos dar uma visão melhor sobre como funciona o Universo, e até mesmo como ele surgiu. Isso são questões de importância colossal para não só entendermos sobre o mundo que nos cerca, como ajudar em outros campos da física, e até mesmo servir de maneira mais prática futuramente, assim como é hoje em dia a tabela periódica, o modelo atômico, e muitas outras descobertas científicas que ninguém leigo no assunto se importe ou mesmo conheça, mas que graças a elas dispõe o conhecimento para as tecnologias que nos cercam nos dias de hoje.

  7. Gustavo disse:

    E o que dá massa a essa partícula? Ele próprio?

    • Emanuel Henn disse:

      Gustavo, até onde eu entendo, sim: ele dá massa a ele próprio. Mas não tome isso como verdade absoluta. Como disse, não sou bem um especialista em física de partículas.

  8. […] maior máquina já construída pelo homem para testar as predições dos dois vencedores deste ano. E as confirmou! Esta é a razão do Prêmio deste […]

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