Santiago González de la Hoz
catedrático de Física, Instituto de Física Corpuscular, Espanha
The Conversation
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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.
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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.
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.
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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