Bóson de Higgs: saiba tudo sobre a 'partícula de Deus'
Proposto originalmente após o campo de Higgs, nomeado em homenagem ao físico britânico Peter Higgs, o bóson de Higgs é considerado por muitos como a partícula de Deus. Em julho de 2012, uma equipe de cientistas conseguiu utilizar o acelerador de partículas Large Hadron Collider (LHC) da Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear (CERN) para criar a partícula, que foi posteriormente confirmada segundo o Modelo Padrão da Física.
O próprio Peter Higgs fez uma previsão do bóson de Higgs em meados de 1964, ao trabalhar com o físico norte-americano Philip Anderson. Não é à toa que Higgs foi laureado com o Nobel de Física em 2013, ao lado do físico belga François Englert, por seu mérito em descobrir o mecanismo de Higgs. Ou seja, apesar do bóson de Higgs ter sido previsto em 1964, ele só foi confirmado oficialmente durante o experimento com o LHC em 2012.
O bosón de Higgs é considerado uma das 17 partículas elementares do Modelo Padrão da Física, que tenta explicar o comportamento dos blocos de construção do universo. O bóson em questão foi a última partícula a ser descoberta e, devido ao seu papel fundamental na física subatômica e uma pitada de marketing, é chamada de partícula de Deus.
“Mesmo que descubramos que isso é, de fato, na medida de nossa capacidade de medir, o bóson de Higgs do Modelo Padrão, há todas essas outras perguntas que não foram respondidas. Uma das primeiras perguntas é: O que compõe a matéria escura no universo? Não há espaço no Modelo Padrão do universo para criar a matéria escura, então precisamos examinar outras alternativas candidatas”, disse Harvey Newman, professor de física do Instituto de Tecnologia da Califórnia, ao site Space, explicando que a descoberta do bóson abriu portas para outras possíveis grandes descobertas.
Para explicar um pouco melhor sobre o que é o bóson de Higgs, o TecMundo reuniu informações de cientistas e especialistas da área. Confira!
Surgimento do Bóson de Higgs
A história do bóson de Higgs começa na década de 1960 para tentar explicar como as partículas elementares do universo adquirem massa. A massa é uma das propriedades mais básicas da matéria, por exemplo, 99% da massa de qualquer objeto no mundo é criada a partir da energia que mantém as partículas elementares unidas. Contudo, como essas partículas adquirem massa?
Para responder essa questão, físicos teóricos, incluindo Peter Higgs, desenvolveram a teoria sobre o campo de Higgs, um tipo de campo invisível responsável por permear tudo que existe. Em outras palavras, as partículas elementares interagem com esse campo invisível e, assim, a massa de uma partícula se manifesta. É como se uma pessoa tentasse caminhar em uma piscina com um líquido viscoso; ao caminhar por esse líquido, ela terá a sensação de peso ou massa.
O nome ‘Partícula de Deus’ não foi escolhido pelos cientistas, na realidade, foi mais uma jogada de marketing para a publicação de um livro sobre o bóson de Higgs.Fonte: Getty Images
O mecanismo de Higgs também explica que as diferentes partículas elementares apresentam diferentes massas por conta das suas interações distintas com o campo de Higgs. Em 1964, quando Peter Higgs publicou a teoria na revista científica Physical Review Letters, os físicos belgas François Englert e Robert Brout publicaram outro estudo descrevendo o mesmo mecanismo — ou seja, a ciência já estava caminhando em ‘ressonância’ para a resolução dessa questão.
Após ler alguns materiais sobre o tema publicados na mesma época, Higgs adicionou outra previsão em seu artigo; ele explicou que deve existir uma partícula elementar com a massa extremamente elevada. Assim, foi proposto o bóson de Higgs. Mais de 70 anos depois, os cientistas conseguiram comprovar a existência da partícula de Deus por meio de experimentos no LHC.
“Você e tudo ao seu redor são feitos de partículas. Mas quando o universo começou, nenhuma partícula tinha massa; todas se moviam rapidamente na velocidade da luz. Estrelas, planetas e a vida só puderam surgir porque as partículas ganharam sua massa de um campo fundamental associado ao bóson de Higgs. A existência desse campo que dá massa foi confirmada em 2012, quando a partícula do bóson de Higgs foi descoberta no CERN”, é descrito no site do CERN.
Bóson de Higgs: a partícula de Deus
O bóson de Higgs é uma partícula subatômica que foi descoberta após a aplicação do campo de Higgs no Modelo Padrão da física de partículas. Na época em que foi proposto, ele era considerado crucial para explicar que um campo que permeia tudo é responsável pelo peso e massa que algumas partículas elementares possuem — mais tarde, sua crucialidade foi confirmada com o experimento no LHC.
Segundo o CERN, o bóson de Higgs é cerca de 130 vezes mais massivo que um próton e possui uma massa de e 125 bilhões de elétron-volts. Assim, o bóson é responsável por criar o campo que permeia todo o universo e atribui massa as partículas elementares, como os elétrons. É como se o bóson fornecesse força para as partículas que formam os átomos ao nosso redor.
A descoberta do bóson de Higgs em experimentos do Large Hadron Collider (LHC), no CERN, mudou o modo como os cientistas observam o Modelo Padrão da Física.Fonte: Getty Images
Conforme os cientistas explicam, o bóson de Higgs pode ajudar a explicar duas forças fundamentais da natureza, são elas: força fraca e força eletromagnética. O mecanismo de Higgs descreve que essas forças são manifestações de uma única força fundamental, chamada de eletrofaca. No início de tudo, quando o universo se resfriou antes do Big-Bang, essa força deu origem às duas forças mencionadas.
A alcunha ‘partícula de Deus’ foi entregue ao bóson de Higgs após a publicação do livro do físico Leon Lederman. Inicialmente, o livro seria chamado de ‘Maldita Partícula’, mas os editores da obra o renomearam para ‘Partícula de Deus’. Algumas pessoas também chamam a partícula elementar desta forma por conta da sua importância para tudo que existe ao nosso redor, afinal, sem a atribuição de massa não existiria nada no universo — nem mesmo a humanidade.
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