Descoberta a Partícula de Deus

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Entenda o que é o bóson de Higgs e porque ele poderia explicar praticamente tudo. (Atualizado em 08/07/2012) Essa imagem mostra o momento e...

Entenda o que é o bóson de Higgs e porque ele poderia explicar praticamente tudo. (Atualizado em 08/07/2012)
Essa imagem mostra o momento em que o bóson de Higgs (em amarelo) foi produzido.

No livro O Guia do Mochileiro das Galáxias a resposta para vida, o universo e tudo mais é o número 42. Para os físicos, o mais perto de uma resposta tão cabal para essa pergunta seria a Partícula de Deus.

O nome foi dada pelo físico Leon Lederman, vencedor do Prêmio Nobel em Física de 1988, pelo fato de o bóson (nome que se dá a partículas que "transportam" energia) de Higgs ser a partícula que permite que todas as outras tenham diferentes massas.
Peter Higgs

Ele fez uma analogia com a história bíblica da Torre de Babel, em que Deus, em um de seus acessos de ira divina, fez com que todos falassem línguas diferentes.

Da mesma maneira, o bóson de Higgs faria com que todas as partículas tivessem diferentes massas. E essa partícula é o que validaria o modelo padrão, a teoria que ajuda a explicar todas as partículas e forças existentes no universo. Ou seja, para que o universo tenha lógica de acordo com o que os cientistas sabem hoje, o Higgs deveria existir. Assim ele já era previsto teoricamente, mas para se comprovar tiveram que construir, ao custo de 10 bilhões de dólares, a maior máquina do mundo: O Large Hadron Collider (LHC).

Ah, que m*, eu sei como fazer!
Peter Higgs. Quando teve o insight para formular a teoria.


O Grande Colisor de Hádrons é um anel de 27 km de comprimento enterrado a 100 metros de profundidade na fronteira entre a Suíça e a França, acelerando partículas, colocando-as em rota de colisão e coletando enormes quantidades de dados através de sensores do tamanho de prédios (o maior deles, o ATLAS, possui 46 m de comprimento, 25 m de altura e 25 m de largura, pesando 7000 toneladas).

ATLAS. O maior detector de párticulas do LHC [CERN]
Uma máquina tão poderosa e complexa que há até quem acredite que ela pode por fim à existência do próprio planeta podendo, supostamente, criar mini-buracos negros devoradores de matéria que cresceriam alimentados por ela até engolir a Terra.

É um absurdo, porque essas colisões ocorrem o tempo todo na atmosfera há milhões de anos, em energia muito maior, e a Terra está aí firme e forte.
Andre Sznajder.Físico e professor da UERJ. Único brasileiro envolvido diretamente na análise dos dados da experiência do b´son de Higgs.

Colidindo prótons (um dos tipos de hádrons que dá nome ao LHC), partículas subatômicas formadas de subpartículas fundamentais da matéria, os quarks, esperava-se obter sinais da presença do Higgs. Poderia levar ainda muito tempo. Mas após 50 anos de investigação finalmente ocorreu.

Conforme Einstein mostrou, assim como espaço e tempo são uma só coisa, massa pode se converter em energia e vice-versa. Dessa forma, os laboratórios de física não usam balança para medir suas partículas. Os físicos usam o elétron-volt (eV) como unidade, mensurando massa como se fosse energia.


Os 6 tipos de quarks conhecidos (a saber: "top", "bottom", "charm", "strange", "up" e "down". Os dois últimos formam os prótons e nêutrons) possuem entre 2,4 milhões de eV e 171 bilhões de eV. Um elétron possui apenas 500 mil eV. Já um neutrino, partícula emitida pelo sol que é capaz de atravessar um cubo de chumbo com 1 ano-luz de comprimento e não se chocar com um único átomo sequer, possui apenas 3 eV.

E por que as partículas possuem massas tão diferentes?

O segredo é o chamado "campo de Higgs". Ele funciona parecido com um campo eletro-magnético, onde uma partícula de carga negativa é atraída pelo pólo positivo, ganha energia e se desloca até lá.

De maneira semelhante, uma partícula em um "campo de Higgs" ao invés de ganhar carga elétrica ganha massa. Uma partícula que não interaja com o campo não ganha massa.

Ao contrário do campo eletro-magnético, o "campo de Higgs" não surge a partir de ímãs ou outros objetos. Ele é um campo onipresente, isto é, existe por todo universo.



O anúncio da descoberta foi feito num evento realizado às 4h (de Brasília) desta quarta-feira, transmitido ao vivo pela internet da sede do Cern (Organização Europeia para Pesquisa Nuclear), em Genebra, Suíça, para a abertura da 36ª Conferência Internacional em Física de Altas Energias, em Melbourne, Austrália.

Para evitar sensacionalismo como o apelido Partícula de Deus, termo odiado pelos cientistas, poderia suscitar, o diretor-geral do CERN foi logo avisando:

Esse é um painel onde as metáforas foram banidas.
Rolf-Dieter Heuer. Diretor-geral do Cern

Dirigindo-se aos cientistas reunidos no auditório, Rolf-Dieter Heuer, fez uma pergunta: "Como leigo, eu diria que eu acho que conseguimos. Vocês concordam?". Uma ovação respondeu que sim.

Uma declaração mais técnica foi dada pela cientista italiana Fabiola Gianotti:

Observam-se nos dados coletados os sinais claros de uma nova partícula no nível 5 sigma na região de massa de 126 GeV.
Fabiola Gianotti. Física italiana que lidera uma das duas equipes responsáveis pela descoberta do bóson de Higgs.

Em sua fala a nova partícula a qual se refere é o Higgs. Já o tal nível 5 sigma significa que a chance da partícula existir com base nos dados analisados é de 99,9999% (nem exame de paternidade é tão preciso). Ou seja, pode ser considerado uma descoberta. 1 sigma é considerado apenas "ruído" e 3 sigma uma "observação".

E os 126 Gigaelétrons-volt (GeV) ou 126 bilhões de elétrons-volt corresponde ao "peso" da partícula encontrada.

Eu nunca imaginei que isso aconteceria comigo em vida.
Peter Higgs. 83 anos

Porém ainda é necessário mais pesquisas para que a descoberta seja confirmada com um grau de certeza satisfatório.
O bóson de Higgs é chamado de "Partícula de Deus" por causa de um livro que teve o título trocado. O Prêmio Nobel de Física, Leon Lederman, queria chamá-lo de "The Goddamn Particle" ("a partícula maldita"), por ser difícil de encontrá-la. O editor tirou o termo "damn" e colocou o título de "The God Particle", já que temia que a palavra "maldita" fosse considerada insultante. AngolaPress

Segundo Brian Greene, físico americano autor do best-seller "O Universo Elegante", ainda falta integrar o Modelo Padrão com a gravidade. A única força da natureza cuja ação no meio das 61 partículas elementares (o Higgs era a última que faltava ser encontrada) ainda permanece inexplicada.

O desafio agora é achar uma teoria única que una todas as leis da natureza.
Brian Greene

O Modelo Padrão é a melhor descrição do mundo subatômico, todavia ele explica apenas 4% do universo visível. O resto corresponde à matéria escura e à energia escura, entes ainda desconhecidos dos cientistas, mas que a existência ajudaria a explicar, por exemplo, porque o universo continua a expandir de forma acelerada. Mas pelo menos agora eles possuem mais certezas para poderem formular novas teorias.

O bóson de Higgs foi a partícula do Modelo Padrão que mais tempo demorou para ser encontrada.


Fonte: Folha, Wikipedia, Agência AngolaPress, Revista Veja, Revista Época
[Via BBA]

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