Bóson de Higgs e o Modelo Padrão
Autor: Professor Tenório | Publicado: 2012-09-03T17:52:00-07:00



Olá, leitores da Casa da Química!



Aqui estou eu, novamente, depois de 4 meses sem atualizar o blog! nossa... me desculpem pela ausência... mas, realmente, esses últimos meses tem sido bastante intensos em termos de trabalho... inclusive, ainda estou devendo a segunda edição do CasaCast... mas fiquem no aguarde! já estamos trabalhando nas duas próximas pautas!



Bem... satisfações dadas, agora vamos ao assunto do post, talvez um pouco atrasado, mas não deixa de ser relevante: Bóson de Higgs.



Vamos começar explicando quem é Higgs. Peter Ware Higgs é um físico teórico britânico, natural da cidade de Newcastle. Atualmente, ele está com 83 anos, e é professor emérito da Universidade de Edimburgo. O professor Higgs, no ano de 1966, foi UM dos responsáveis pela teorização da existência de uma partícula responsável pela massa de todas as outras no Universo. Essa partícula é o tal Bóson de Higgs... e é extamente isso.. ele foi UM dos responsáveis... porém, é o único lembrando. Bem... mas isso já é assunto para outro post.





Peter Higgs e seu sorriso maroto...



O Bóson de Higgs (ou Partícula de Deus) era (ou é?) a peça do quebra-cabeças que faltava para completar o Modelo Padrão. Aqui, temos que esclarecer duas coisas: o que é Partícula de Deus e o Modelo Padrão.



O apelido "Partícula de Deus" foi uma jogada de marketing de uma editora... nada mais que isso... o Bóson de Higgs tem nada a ver com religião ou Deus. No ano de 1993, o físico americano Leon Max Lederman, escreveu um livro sobre a parícula proposta por Higgs et al. O título do livro seria "The Goddamn Particle", ou seja, "A partícula amaldiçoada". Segundo os editores, esse título não era atrativo e o livro não iria vender muito. Portanto, o nome do livro mudou para algo mais comercial... extraindo o "damn" do final da palavra, o título ficou "The God Particle" ou "A Partícula de Deus". E não é que os editores tinham razão? o apelidou ficou até hoje, sendo até mais usado do que Bóson de Higgs entre o público leigo. O livro (que tem como título completo "The God Particle: If the Universe is the answer, what is the question?") foi disponibilizado pela Universidade de Washington e, claro, a Casa da Química disponibiliza para você! é só clicar aqui ou ir para nossa página de downloads.





Lederman: The Goddman Particle



E o Modelo Padrão? o Modelo Padrão, como o nome já diz, é um modelo que explica como a matéria do Universo é estruturada e interage entre si, propondo a existência de partículas e forças fundamentais. Segundo o Modelo Padrão, no Universo temos quatro forças fundamentais: nuclear fraca, nuclear forte, eletromagnética e gravitacional e dois tipos de partículas: férmions (quarks e leptons) sendo partículas com spin fracionário e bósons (partículas responsáveis pela interação), apresentando spin inteiro.&nbsp;




Modelo Padrão


De uma forma geral, podemos dizer que os férmions constituem a matéria (por exemplo, os quarks UP e DOWN são férmions presentes na composição do nêutron e do próton). Já os bósons são responsáveis pela interação entre essas partículas, mantendo elas coesas. Por exemplo, o que mantém os quarks juntos dentro do próton e do nêutron é o glúon, um tipo de bóson - responsável pela força nuclear forte. Até aí, tudo bem... a Física conseguia explicar a matéria... porém, surgiu uma questão: Por que a matéria tem massa?



A existência do Bóson de Higgs explica o motivo de algumas subpartículas serem mais massivas que outras. O Bóson de Higgs, segundo o Modelo Padrão, atua dentro do Campo de Higgs, sendo os formadores deste. O Campo de Higgs é como se fosse um copo cheio de leite condensado... e as partículas estariam mergulhadas nesse leite. Quanto maior a interação das partículas com o Campo de Higgs, maior é a massa delas. Portanto, teremos partículas com grande massa e que se locomovem vagarosamente. Já aquelas partículas que interagem pouco com o Campo de Higgs, possuem massa pequena, sendo, portanto, mais velozes. Se não houvesse o Campo de Higgs e Bóson de Higgs, o Universo não seria coeso, pois as partículas não teriam massa, e todas estariam se movimentando à velocidade da luz! ou seja, nem a matéria poderia existir.




Tempo entre proposta teórica e comprovação experimentalda existência de cada subpartícula


Para a detecção do Bóson de Higgs, foi construído o LHC (Large Hadrons Collider ou Grande acelerador de Hádrons). O funcionamento, de uma forma bem simples, é baseado na aceleração de prótons à uma velocidade muito grande e, posteriormente, a colisão dos mesmos. A partir da colisão dos prótons, subpartículas surgem, criando um ambiente semelhante a alguns segundos após o Big Bang. Se o Bóson realmente exisitir, ele irá surgir a partir da quebra dos prótons ocacionada pela colisão. A detecção não é fácil, pois o Bóson de Higgs se desfaz em questão de segundos... ela só é feita a partir da detecção de outras subpartículas oriundas da "desintegração" do mesmo e a energia teoricamente calculada.&nbsp;



4 DE JULHO DE 2012 - COMPROVADA A EXISTÊNCIA DO BÓSON DE HIGGS?



No dia 04 de julho de 2012, o CERN anunciou a detecção de uma partícula que, possívelmente, pode ser o Bóson de Higgs. Após uma das colisões, detectou-se a quantidade de energia esperada, além de outras subpartículas que já eram esperadas. Tal notícia causou um grande furor na comunidade científica... Peter Higgs, após 46 anos de sua proposta, poderá, finalmente, dizer que tinha razão... se essa nova partícula for, realmente, o Bóson de Higgs, com certeza o Nobel 2013 de Física já tem um dono certo. E se essa nova partícula não for o esperado Bóson de Higgs? bem... aí, todo o Modelo Padrão terá que ser revisto... pois aí, seria uma partícula que ninguém esperava que existisse... e isso teria que ser encaixado em um novo Modelo Padrão...





e é assim que a Ciência funciona... construindo e desconstruindo o conhecimento.



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Para saber mais:





Como funciona o bóson de Higgs

O que é Bóson de Higgs&nbsp;
O Modelo Padrão da Física de Partículas