Durante 40 anos, o bóson de Higgs não passou de uma letra nas
equações dos físicos. Ele era usado para completar o modelo padrão de
partículas, sendo responsável pela “quebra de simetria eletrofraca”, a
separação da força eletromagnética, que é mediada pelos fótons, e a
força nuclear fraca, que é conhecida pelo seu papel na radioatividade,
logo nos primeiros momentos do Big Bang.
Matematicamente, o bóson de Higgs é uma consequência das equações que
descrevem um campo de força, o campo de Higgs, um campo que exerce sua
influência no universo invisível. Sem o campo de Higgs, as partículas
podem viajar pelo espaço sem resistência alguma, e as mudanças de
velocidade acontecem sem inércia – por que não existe massa.
No início do universo, a temperatura altíssima do Big Bang não
permitia que o campo de Higgs se formasse. Com o resfriamento do
universo a uma temperatura apropriada, logo depois do tempo de Planck, o
momento mais remoto do Big Bang, o campo de Higgs pode se organizar.
A partir daquele momento, as partículas passaram a sofrer uma mudança
em seus movimentos. Os transmissores da parte fraca da força
eletrofraca, duas partículas W (uma positiva e outra negativa) e a
partícula neutra Z passaram a sentir a força Higgs de forma dramática.
Para o fóton nada mudou, mas para os W e Z, voar passou a ser como nadar
no melado.
Outras partículas que também sentiram a influência do campo de Higgs,
mas de forma diferente, foram os quarks, que também passaram a ter
massa. E com isto puderam se reunir em prótons e nêutros, e ser
orbitados por elétrons. A influência do campo de Higgs permite a
existência de átomos, de reações químicas e de estruturas complexas.
Pelo menos era isto o que os físicos diziam para si mesmos. Era algo
tão matematicamente perfeito que alguns acreditavam que a natureza
deveria seguir o script. Mas as dúvidas incomodavam muitos que conheciam
história. Uma substância imponderável que preenche todo o espaço, e
responsável por todos os fenômenos físicos? Será que existia mesmo?
Mas desta vez veio o sucesso. Os cientistas construíram uma máquina
que colide prótons a 99,999999% da velocidade da luz, o suficiente para
sacudir alguns bósons de Higgs. Os bósons têm vida muito curta, mas
quando se desfazem, deixam um rastro de partículas que é a assinatura do
seu decaimento. Os cientistas registraram esta assinatura nos
detectores e com isto deduzem que alguns bósons decaíram.
Mas o sucesso dos cientistas tem um outro significado profundo:
valida o empreendimento científico como uma forma de conhecer a
natureza. De alguma forma, alguns humanos rabiscando em papéis
descobriram um dos mais profundos segredos da natureza usando apenas a
cabeça (e talvez lápis e papel), coisa que mais tarde uma máquina de
vários bilhões de dólares que cria temperaturas de um milhão de bilhão
de graus iria confirmar.
Durante os anos em que o bóson de Higgs era um símbolo matemático
hipotético nas equações dos físicos, a sua existência era quase como um
artigo de fé científica. Sem ele, haveria alguma coisa desesperadamente
errada com toda a estrutura da compreensão científica do universo.
Felizmente, a história termina bem, o bóson foi encontrado,
o que é, segundo o físico Brian greene, “um enorme triunfo para os
métodos mátemáticos que fazem predições de coisas no mundo real”.
Mas esta história é só um capítulo, e nem é o último capítulo no
livro da natureza. Os cientistas ainda precisam descobrir mais
partículas para explicar mistérios como a abundância da matéria escura
no espaço e como a gravidade se encaixa nas forças da natureza.
Fonte: http://www.sciencenews.org/
Nenhum comentário:
Postar um comentário