Campo de Higgs, a Massa e o Cientista
Campo de Higgs:
A 10^-42 segundos após o Big Bang, crê-se que a temperatura terá sido cerca de 10^32 Kelvin. Neste momento todos os campos oscilavam violentamente. Ao arrefecer e expandir, a radiação e a densidade de matéria ficavam diluÃdas.
Quando a temperatura baixou o suficiente, o campo de Higgs condensou num determinado valor não nulo através de todo o espaço. O universo estaria, então repleto de um campo de Higgs uniforme e não nulo.
O campo de Higgs é como um éter que banha todo o Universo. É bastante importante porque crê-se ser a sua partÃcula (o bosão de Higgs) a conferir massa à s partÃculas.
Higgs e a origem da massa:
Podemos sentir os nossos músculos a trabalhar. Quanto maior a massa do objecto a ser movido, maior a força que os músculos terão de exercer. Neste sentido, a massa de um objecto representa a sua resistência a mudanças do seu movimento. De onde vem esta resistência a ser acelerado? O que dá inércia a um objecto?
O oceano de Higgs, no qual estamos todos imersos, interage com os quarks e com os electrões: resiste às suas acelerações. As forças que exercemos milhares de vezes por dia para mudar a velocidade deste ou daquele objecto são forças que lutam contra o arrastamento do oceano de Higgs.
Para acelerar um objecto submerso em água, terÃamos de empurrar com mais força. Ele resistirá à s nossas tentativas para mudar a sua velocidade mais fortemente do que quando não está na água, e assim comporta-se como se tivesse aumentado a sua massa. As partÃculas elementares resistem a tentativas de mudança das suas velocidades – adquirem massa.
Se não fosse o campo de Higgs, todas as partÃculas fundamentais seriam como o fotão, e não teriam qualquer massa.
O bosão de Higgs é a única partÃcula do modelo padrão que ainda não foi observada. Quando se confirmar experimentalmente a sua existência iremos saber o porquê das massas de cada partÃcula do modelo padrão. O bosão de Higgs foi previsto em 1964 pelo fÃsico britânico Peter Higgs, trabalhando as ideias de Philip Anderson.
O LHC vai dar-nos uma resposta. Qualquer que seja a resposta será sempre importante. Ou confirmará a previsão, o que é fantástico, ou não confirma, o que será maravilhoso pois temos de procurar mais, e novas ideias vão jorrar. O cientista não pode estar à espera de uma resposta favorável à sua ideia. O cientista estuda a natureza tal qual ela é e funciona. Qualquer que seja a resposta é a abertura para a descoberta da realidade.
Na Gazeta de FÃsica podemos encontrar uma excelente analogia com o campo de Higgs. Vou transcrever a descrição:
“…Entra na sala um cientista de grande renome, uma verdadeira estrela, e à medida que atravessa a sala cria, naturalmente, a cada passo, uma aglomeração de admiradores, ansiosos por falarem com ele.
…Isto impede-o de percorrer a sala normalmente, criando-lhe uma resistência ao movimento, como se a sua massa aumentasse, tal como acontece a uma partÃcula que se move através de um campo de Higgs.
…Se um rumor atravessa a sala,
… também produz um efeito de aglomeração, mas desta vez entre os próprios cientistas na sala. Estes aglomerados são como as próprias partÃculas Higgs.”
Poderão ver as ilustrações na fonte.
Fontes:
“O Tecido do Cosmos”, Brian Greene
Gazeta de FÃsica – “O que é o bosão de Higgs e porque o queremos encontrar?”
05 Nov 2009 Dário S. Cardina Codinha
