Física Quântica.
Entendendo
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O Bóson de Higgs é uma partícula elementar bosônica prevista pelo Modelo Padrão de partículas, teoricamente surgida logo após ao Big Bang de escala maciça hipotética predita para validar o modelo padrão atual de partículas e provisoriamente confirmada em 14 de março de 2013.
Representa a chave para explicar a origem da massa das outras partículas elementares. Todas as partículas conhecidas e previstas são divididas em duas classes: férmions (partículas com spin da metade de um número ímpar) e bósons (partículas com spin inteiro).
A compreensão dos fenômenos físicos que faz com que certas partículas elementares possuam massa e que haja diferença entre as forças eletromagnética (cuja interação é realizada pelos fótons) e a força fraca (cuja interação é feita pelos bósons W e Z) são críticas em muitos aspectos da estrutura da matéria microscópica e macroscópica; assim se existir, o bóson de Higgs terá um efeito enorme na compreensão do mundo em torno de nós. O bóson de Higgs foi predito primeiramente em 1964 pelo físico britânico Peter Higgs, trabalhando as ideias de Philip Anderson. Entretanto, desde então não houve condições tecnológicas de buscar a possível existência do bóson até o funcionamento do Grande Colisor de Hádrons (LHC) meados de 2008. A faixa energética de procura do bóson foi se estreitando e, em dezembro de 2011, limites energéticos se encontram entre as faixas de 116-130 GeV, segundo a equipe ATLAS, e entre 115 e 127 GeV de acordo com o CMS. Em 4 de julho de 2012, anunciou-se que uma partícula desconhecida e com massa entre 125 e 127 GeV/c2 foi detectada; físicos suspeitaram na época que se tratava do bóson de Higgs.4 5 Em março de 2013, provou-se que a partícula se comportava, interagia e decaía de acordo com as várias formas preditas pelo Modelo Padrão, além de provisoriamente provar-se que ela possuía paridade positiva e spin nulo,3 dois atributos fundamentais de um bóson de Higgs, indicando fortemente a existência da partícula.6 Fora da comunidade científica, é mais conhecida como a partícula de Deus (do original God particle 7 ) devido ao fato desta partícula permitir que as demais possuam diferentes massas 8 - contudo, a tradução literária do inglês seria "a partícula-Deus". Segundo o físico brasileiro Marcelo Gleiser, o título que o autor, o também físico Leon Lederman propôs à editora foi Goddamn particle (Partícula maldita), que não tem qualquer vinculação com deus, porém foi convencido a aceitar a mudança por razões comerciais.
A massa do bóson de Higgs não foi medida experimentalmente. Dentro do modelo padrão, a não observação de sinais desobstruídos em aceleradores de partícula conduz a um limite mais baixo experimental para a massa do bóson de Higgs de 114.4 GeV no nível da confiança de 95%. Não o bastante, um pequeno número de eventos foi gravado pela experiência do LEP no CERN que poderia ser como resultado de bósons interpretados de Higgs, mas a evidência é inconclusiva. Espera-se entre os físicos que o Grande Colisor de Hádrons, construído no CERN, confirme ou negue a existência do bóson de Higgs. As medidas de precisão observáveis da força eletrofraca indicam que a massa modelo padrão do bóson de Higgs tem um limite superior de 175 GeV no nível da confiança de 95% até a data de março de 2006 (que usam uma medida acima da massa superior do quark).
A descoberta
No dia 4 de julho de 2012, os físicos haviam encontrado uma partícula elementar que poderia ser um bóson de Higgs.
Entretanto, eles anunciaram que tinham 99% de certeza, o que significava que esse 1% de probabilidade ainda os impedia de declarar que a partícula encontrada se tratava de fato de um bóson de Higgs.
Para aqueles que faltaram as aulas de química e física na escola, ou não se lembram, lá vai uma breve explanação: O bóson de Higgs é considerado uma partícula elementar, porque pode explicar a origem da massa das demais partículas elementares existentes, e assim, a compreensão em torno da origem do mundo poderia ser feita, principalmente quando se trata do Big Bang, que é a teoria mais aceita pelos cientistas em relação ao início de tudo. Sem essa partícula, não haveria átomos, a química, e muito menos vida.
O bóson de Higgs foi predito pela primeira vez na década de 60 pelo físico Peter Higgs, baseado fundamentalmente nas ideias de Philip Anderson. No entanto, naquela época, só o que havia era uma especulação, já que não existia uma tecnologia realmente potente e especializada que pudesse buscar a possível existência do bóson. Em 2008, entrou em funcionamento o Grande Colisor de Hádrons (LHC), um equipamento gigante que fica no subsolo e na divisa entre a Suíça e França, e é o maior acelerador de partículas e o de maior energia existente do mundo.
O seu objetivo primordial é coletar dados sobre colisões de feixes de partículas. Se em 2012 os cientistas tinham 99% de certeza que haviam encontrado a partícula elementar através do LHC, no dia 14 de março de 2013, esse 1%, que ainda os impedia de gritar ao mundo que haviam encontrado a partícula de bóson, desapareceu. Está totalmente confirmado. Os físicos garantem que acharam a chamada “partícula de Deus”.
CERN tem 99,99995% de certeza de ter encontrado o bóson de Higgs
Embora tal nomenclatura não agrade os cientistas, o fato é que o anúncio feito no dia 14 (quinta-feira) pelo Centro Europeu de Pesquisas Nucleares (Cern) de que há um forte indício de que eles tenham encontrado a partícula, é mais do que suficiente para que a comunidade científica festeje a boa nova.
O porta-voz do CMS, Joe Incandela, em um comunicado diz: "Os resultados preliminares com o conjunto completo de dados de 2012 são magníficas e, para mim, é claro que estamos lidando com um bóson de Higgs, e ainda temos um longo caminho a percorrer para saber que tipo de bóson de Higgs é".
Para que seja confirmada a existência real de uma partícula de bóson de Higgs, os físicos precisaram coletar toneladas de dados que revelam todas as propriedades quânticas mapeadas, bem como a maneira que essa partícula interage com as demais.
Diante das mais diversas experiências e observações, os físicos mediram o spin da partícula e descobriram que ela não gira sobre seu próprio eixo, excluindo assim a possibilidade de se tratar de um gráviton, e como não foi esse o caso, os cientistas concluíram que estavam mesmo lidando com a partícula mais desejada do mundo científico. Embora o anúncio seja animador e positivo, os físicos garantem também, que a detecção de um bóson de Higgs é extremamente rara, ocorrendo em uma observação para cada 1 milhão de colisões de próton com próton. Dessa forma, os cientistas que trabalham no LHC dizem que precisam de muito mais dados para compreender as formas na qual o bóson decai. Bóson de Higgs prevê uma catástrofe no Universo Descobrir a origem do mundo é simplesmente querer provocar a ruína dele, já que a massa do bóson de Higgs é uma parte crítica de um cálculo que prenuncia o futuro do espaço e do tempo. Se foi a partir dessa partícula que houve o Big Bang, o que se poderia estar fazendo é levar o mundo a um universo instável, e até mesmo a uma catástrofe. É o que afirma o físico teórico Joseph Lykken, em uma reunião anual científica: "Este cálculo diz, que muitas dezenas de milhares de milhões de anos a partir de agora haverá uma catástrofe. Pode ser que o Universo em que vivemos é inerentemente instável, e em alguns bilhões de anos a partir de pontos agora tudo vai ficar apagado".
CERN confirma o que acredita ser a partícula de Deus e Peter Higgs chora;
O importante, no momento, é que com a existência do bóson, algo que parecia tão surreal ou distante para os cientistas, é agora algo que soluciona grandes questões da Física Moderna, e de quebra, comprova o Modelo Padrão.