Bóson de Higgs - Cientistas encontram a "partícula de Deus"
Físicos anunciaram no último dia 4 de julho a descoberta do bóson de Higgs, a peça que faltava para compor o "quebra-cabeça" que representa toda a matéria do Universo. A busca durou quase meio século e envolveu a pesquisa mais cara da história da ciência.
O anúncio foi feito por físicos do LHC (Grande Colisor de Hádrons, na sigla em inglês), o maior acelerador de partículas do mundo. Eles disseram estar quase 100% certos da descoberta da partícula, conhecida popularmente como a "partícula de Deus".
Para entender a importância dessa descoberta, a maior das últimas décadas, é preciso revisar a história da física moderna.
No início do século 20, as teorias da relatividade (especial e geral) de Albert Einstein e a mecânica quântica mudaram o panorama da Física e da Cosmologia, encerrando três séculos de predomínio da ciência newtoniana.
A teoria da relatividade geral de Einstein substituiu a lei da gravidade de Newton e transformou a maneira como o homem entende o espaço e o tempo. A física quântica, por sua vez, explicava o mundo das partículas subatômicas, com resultados não menos estranhos. A nova física também produziu tecnologias que mudaram o cotidiano das pessoas. Ela gerou desde a bomba atômica até TVs, telefones celulares e aparelhos de GPS.
O problema é que essas teorias descreviam dois mundos diferentes, como se a natureza falasse outra língua no microcosmo. Começou então a busca por uma Teoria do Campo Unificado, que explicasse tudo de modo coerente. Einstein dedicou os últimos 30 anos de sua vida à tentativa de formulá-la, sem sucesso.
Nos anos 1970, cientistas conseguiram combinar a mecânica quântica e três campos conhecidos - eletromagnetismo, força nuclear fraca (responsável pela radioatividade) e força nuclear forte (que mantém o núcleo atômico) - na teoria do Modelo Padrão.
Mas faltava a realização de um experimento para que essa tese fosse confirmada e, assim, aceita pela comunidade científica. Era preciso encontrar uma partícula chamada bóson de Higgs, batizada em homenagem ao físico escocês Peter Higgs, que a previu em 1964.
Microcosmo
O que são bósons? De acordo com a física moderna, tudo que existe pode ser descrito por meio de 17 partículas elementares.
Elas são divididas em dois grupos: os férmions e os bósons. Os férmions são subdivididos em seis tipos de quarks (que constituem o próton e o nêutron do núcleo atômico) e seis de léptons (entre eles, o elétron). Os bósons incluem outros cinco tipos de partículas, como o fóton (partícula de luz) e a de Higgs.
O bóson de Higgs é importante porque explica como o átomo adquire massa e, assim, compõe toda a matéria.
Logo após o Big Bang, a explosão que deu origem ao Universo há 13,7 bilhões de anos, um campo formado por partículas de Higgs foi responsável pela desaceleração e resfriamento de outras partículas elementares. Isso possibilitou a formação de estrelas, planetas e tudo o mais que existe no Universo.
A experiência que permitiria aos cientistas observar o "bóson da Criação" só poderia ser realizada no LHC, pertencente ao Cern (Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear). O acelerador foi construído na fronteira entre a França e a Suíça, em 2008, ao custo de cerca de 10 bilhões de dólares. É o maior e mais caro instrumento científico já construído pelo homem.
O trabalho dos pesquisadores consistia em acelerar prótons em direções opostas, a uma velocidade próxima à da luz, em um túnel magnético de 27 quilômetros de circunferência. O objetivo era provocar uma colisão que fosse captada por dois gigantescos detectores.
O choque de prótons fragmentaria partículas em pedaços menores, mas o bóson de Higgs é tão pequeno e instável (ele se desintegra em frações de segundos) que os cientistas puderam apenas capturar o rastro de sua existência.
Agora, essa descoberta poderá abrir novos caminhos e dar esperanças para a formulação da Teoria do Campo Unificado, que irá reunir a física de partículas do Modelo Padrão com a teoria da gravidade, além de entender mistérios como a energia escura.
Direto ao ponto
Cientistas anunciaram no último dia 4 de julho a descoberta do bóson de Higgs, a última partícula elementar (isto é, constitutiva da matéria) que faltava ser encontrada. A busca levou quase meio século de pesquisa, a mais cara da história da ciência.
De acordo com a teoria do Modelo Padrão, a matéria é formada por 17 partículas elementares. Elas dividem-se em dois grupos: os férmions e os bósons. Os férmions são subdivididos em seis tipos de quarks e seis de léptons. Os bósons incluem outros cinco tipos de partículas, entre elas a de Higgs, conhecida como a "partícula de Deus".
Só que o bóson de Higgs nunca pode ser observado. A descoberta era considerada fundamental para explicar como o átomo adquire massa e, assim, compõe toda a matéria.
A experiência foi feita, a partir de 2008, no LHC (Grande Colisor de Hádrons, na sigla em inglês), o maior acelerador de partículas do mundo. O trabalho dos pesquisadores consistia em acelerar prótons em direções opostas, a uma velocidade próxima à da luz, e provocar uma colisão que fosse captada por dois gigantescos detectores. O choque de prótons fragmentaria, em pedaços menores, os bósons.
O bóson de Higgs é tão pequeno e instável, que os cientistas puderam apenas capturar o rastro de sua existência. A descoberta, no entanto, abre novos caminhos de investigação para a ciência.
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