A atmosfera em Genebra ficou pesada antes mesmo do anúncio. Era 4 de julho de 2012. Durante vários dias, os rumores se espalharam como estática pela comunidade científica. Então os físicos do CERN finalmente encontraram a prova. Eles encontraram novas partículas elementares. Pelo menos se parece exatamente com o tão procurado bóson de Higgs.
Os físicos perseguem esse fantasma há anos. No final de 2011, estavam muito próximos desse objectivo, mas os números eram inconsistentes. Não basta afirmar que existem evidências científicas claras. A ciência não funciona com intuição. Funciona de forma determinística. Não desta vez. Os pesquisadores dobraram seu banco de dados. A margem de erro desaparece. A probabilidade de estar errado torna-se estatisticamente insignificante.
Por que as partículas faltantes são importantes
Se você pensar bem, o universo deveria ser um lugar muito mais simples. Os átomos são feitos de partículas. Elétrons, quarks Esses componentes não têm massa própria. Sem massa, eles girariam para sempre à velocidade da luz, nunca formariam átomos, nunca formariam estrelas e nunca nos formariam.
Mas não há massa. Eles têm peso. Por que?
Entre no campo Higgs.
Imagine que uma substância invisível preenche todo o espaço. É como o éter moderno. À medida que as partículas passam, elas interagem com este campo. Quanto mais forte for a interação, mais pesada será a partícula. O campo de Higgs os retarda. Isso lhes dá massa. Sem ele, o universo como o conhecemos nunca existiria.
A partícula associada a este campo é o bóson de Higgs.
“Partícula de Deus” é um nome impróprio
Você provavelmente já ouviu o nome antes. Isso é cultura pop. Está na capa do livro. Partícula de Deus. É fascinante. Isto é dramático. Este é um grande problema também para os pesquisadores.
Esse apelido não veio do fanatismo religioso. Citação do livro do ganhador do Prêmio Nobel Leon Lederman. Ele gostava de chamar isso de “uma partícula do inferno”. Ele estava frustrado. Isto é caro de encontrar e difícil de provar teoricamente. Seu editor não gostava de palavrões. Então eles cortaram “Droga”. Este título atraiu a atenção da mídia. No laboratório? Ignorado.
A partícula tem o nome do físico britânico Peter Higgs, que previu a sua existência em 1964. A matemática revelou-se correta. Esta teoria é completamente consistente com a física existente. Mas como isso é comprovado? Esta é a parte mais difícil.
Quebre prótons para encontrar sinais
O CERN não esperou apenas que o Higgs se apresentasse e se apresentasse. Eles têm que procurá-lo indiretamente.
Eles usaram dois grandes detectores: ATLAS e CMS. Essas máquinas observam as colisões de bilhões de prótons. Nessas colisões de alta energia, a energia se transforma em matéria. Esta matéria pode existir na forma do bóson de Higgs.
O que há nele? O bóson de Higgs é instável. Não vai durar. Ele se decompõe em outras partículas mensuráveis quase imediatamente. Os físicos não conseguem ver o próprio bóson de Higgs. Eles precisam ver o que isso deixa para trás.
De acordo com dados preliminares, sua massa é de cerca de 125-126 GeV. Isso é um bilhão de elétron-volts. A propósito, um próton pesa cerca de 0,9 GeV. Esta nova partícula é o bóson mais pesado já descoberto.
Ainda não é um ajuste perfeito. A obra ainda não terminou. Colete dados continuamente para validar a teoria. Esta confirmação confirma o modelo padrão da física de partículas. Explica por que a matéria tem substância.
No entanto, a história não termina com o comunicado de imprensa. Uma nova porta se abre. O que mais está escondido nos campos? O que o bóson de Higgs nos diz sobre o universo primitivo? A resposta a uma pergunta gerou mais 10 perguntas. O silêncio do vazio foi quebrado. Vamos ouvir.
