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Morre Peter Higgs, físico cuja pesquisa ajuda a compreender o universo

Estudo do cientista demonstra como as partículas do universo se impregna de massa


Santiago González de la Hoz
catedrático de Física, Instituto de Física Corpuscular, Espanha

The Conversation
plataforma de informação e análise produzida por acadêmicos e jornalistas

No dia 8 de abril de 2024 morreu o físico escocês Peter Higgs, que entrou para a história pela descoberta, entre outras conquistas, da partícula que leva seu nome e que ajuda a explicar o universo.

O filósofo grego Demócrito já considerava que a matéria era constituída por pequenas partículas indivisíveis, chamadas átomos, entre as quais existe um vazio. Demócrito sugeriu que a matéria era composta de pequenas partículas indestrutíveis que se moviam continuamente no espaço vazio e davam massa à matéria.


Higgs previu uma
partícula fundamental, 
que recebeu o nome 
dele, Bóson de Higgs
FOTO: DIVULGAÇÃO

Milhares de anos depois, Peter Higgs explicou o mecanismo pelo qual as partículas ganham massa e esse mecanismo previu uma partícula fundamental, chamada bóson de Higgs.

Ele apresentou sua teoria para explicar de onde veio a massa das partículas elementares e foi publicada em 1964. Nesse manuscrito ele deu forma à ideia de que um mecanismo permitia o redimensionamento da eletricidade: ela adquiria massa ao entrar em contato com uma partícula primordial e invisível. Isso representou uma ponte entre diferentes campos da física teórica.

O teste definitivo

Sua hipótese apoiada em um modelo matemático ganhou força quatro décadas depois, e o tornou famoso, quando o maior acelerador do mundo até hoje, o Large Hadron Collider (LHC), foi construído no centro europeu de pesquisa em física de partículas e energia nuclear, CERN. Um enorme complexo na Suíça pensado para que as partículas, neste caso os prótons, colidam e nos permitam verificar o que até então estava no campo das ideias.

Em 2012, experimentos realizados no LHC do CERN materializaram o que até então era uma suposição: a partícula de Higgs existia e aí mostraram as evidências. Esta descoberta consolida-se como a conquista mais notável do modelo padrão da física de partículas, a teoria mais completa até hoje que explica o universo visível no seu nível mais fundamental.

Com a descoberta do bóson de Higgs, ficou completo o modelo padrão, que descreve o conjunto de partículas elementares que compõem tudo o que conhecemos e as forças que interagem entre elas para que funcionem como peças de Lego que são montadas.

O bóson de Higgs é necessário para responder a uma questão-chave: partículas como quarks e léptons têm massa com a qual formam matéria. Mas de onde eles tiram essa massa? A resposta é o chamado campo de Higgs, um ambiente invisível que permeia todo o universo e impregna de massa as partículas que nele navegam.

Neste campo de Higgs estão os bósons de Higgs, que são os que “mancham” a massa nas partículas que formam a matéria.

Dois prêmios compartilhados

Em maio do ano seguinte, 2013, foi anunciada a atribuição do Prêmio Príncipe das Astúrias de Investigação Científica e Técnica a Peter Higgs, Françoise Englert (outro físico teórico cujas descobertas contribuíram para esta teoria) e ao CERN pela previsão teórica e detecção experimental do bóson de Higgs.

E em outubro Higgs recebeu o Prêmio Nobel de Física com Englert. Na sua declaração, o júri da academia sueca justificou a escolha porque a explicação de Higgs, considerada revolucionária, permitiu apoiar a compreensão do universo, baseada numa partícula que “tem origem num campo invisível que preenche todo o espaço. Mesmo quando parece vazio, ele está lá. Sem ele não existiríamos.”

O legado científico de Peter Higgs irá muito além do alcance das descobertas atuais. O bóson de Higgs, a “excitação” observável do campo Brout-Englert-Higgs, está ligado a algumas das questões mais intrigantes e cruciais da física fundamental.

Existem várias questões que o modelo padrão não consegue responder. Por exemplo, não explica o que é a matéria escura, um componente misterioso que constitui 27% do universo. Também não explica porque há mais matéria do que antimatéria no universo ou porque é que a expansão do cosmos está acelerando. E outra grande lacuna: não inclui a força da gravidade.

Esta partícula, ainda bastante misteriosa, representa, portanto, um portal excepcionalmente promissor para a física além do modelo padrão.

> Esse artigo foi escrito originalmente em espanhol.

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