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A Descoberta do Bóson de Higgs no LHC
e as consequências no futuro modelo padrão - 79 min.
De: dionatanz |
Criado em: 12/04/2008
Uma pesquisa da Organização Européia de Pesquisa Nuclear Cern, na Suíça, pode ter identificado uma das partículas mais procuradas por físicos em todo o mundo, conhecida como "bóson de Higgs" ou "partícula de Deus", por ser supostamente a origem de toda a massa do universo.
Video com parte de um documentario da BBC falando sobre o assunto
Físico diz que "partícula de Deus"será encontrada em breve
Peter Higgs postulou, há mais de 40 anos, a existência da "partícula de Deus"
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10 de abril de 2008 - AP
O pai de uma partícula subatômica teórica apelidada de "partícula de Deus" diz estar quase certo de que ela será confirmada no ano que vem, em uma corrida entre poderosos equipamentos de pesquisa instalados nos Estados Unidos e na Europa.
O físico britânico Peter Higgs, que mais de 40 anos atrás postulou a existência dessa partícula como parte da composição do átomo, disse que sua visita a um novo acelerador de partículas em Genebra, no final de semana passada, o levou a acreditar que o bóson de Higgs deva em breve ser observado.
Ele não usa o termo "partícula de Deus"
para designar o bóson que leva seu nome,
por medo de ofender algumas pessoas.
O Large Hadron Collider, um projeto de US$ 2 bilhões em construção desde 2003, deve começar suas operações em junho no Laboratório Europeu de Física de Partículas, conhecido como CERN.
É provável que sejam necessários alguns meses antes que centenas de cientistas de todo o mundo estejam prontos para começar a promover colisões entre prótons a fim de estudar sua composição.
Higgs disse na última segunda-feira que a partícula já pode ter sido criada no Laboratório Nacional Fermi dos Estados Unidos, perto de Chicago, que abriga o maior acelerador de partículas em operação no mundo, o Tevatron. "O Tevatron tem muita energia em fluxo", disse Higgs. "É só a dificuldade de análise dos dados que nos impede de saber rapidamente o que os dados estão ocultando".
Acelerador de partículas
O novo acelerador de partículas do CERN, uma imensa construção instalada em um túnel circular de 27 quilômetros de comprimento sob a fronteira entre a França e a Suíça, será ainda mais poderoso, e terá mais capacidade de demonstrar que partículas foram criadas nas colisões entre feixes de prótons viajando à velocidade da luz.
O novo acelerador de Genebra recriará as condições rapidamente mutáveis que existiam no universo uma fração de segundo depois do Big Bang. Será o mais perto que os cientistas terão chegado do evento que a teoria designa como o começo do universo. Eles esperam que o novo equipamento permita que estudem partículas e forças até agora não observadas.
Mas o Fermilab ainda tem tempo de vencer a corrida caso possa demonstrar que descobriu o bóson de Higgs, disse Higgs. Leon Lederman, físico que conquistou um Nobel em sua disciplina, definiu o bóson teórico como "partícula de Deus", porque sua descoberta poderia unificar a compreensão da física de partículas e ajudar os seres humanos a "conhecer a mente de Deus".
Higgs disse a jornalistas que ele tem a esperança de receber a confirmação de sua teoria antes de seu 80° aniversário em maio de 2009. Caso isso não aconteça, ele brincou "terei de pedir ao meu médico que me mantenha vivo por um pouquinho mais de tempo".
Ele previu a existência do bóson quando estava pesquisando na Universidade de Edimburgo com o objetivo de provar como os átomos ¿ e os objetos que eles compõem - têm peso. Sem a partícula, a teoria física básica ¿ o modelo padrão - carece de um elemento crucial, porque não explica como outras partículas subatômicas, a exemplo de quarks e elétrons, têm massa.
A teoria de Higgs é a de que os bósons criam um campo através do qual as demais partículas passam. As partículas que enfrentam dificuldade para atravessar o campo, como se estivessem presas em um pote de melaço, ganham mais inércia, e massa. As que passam com mais facilidade são mais leves.
Higgs disse que ficaria "muito, muito intrigado", caso a existência da partícula jamais venha a ser provada, porque ele não consegue imaginar o que mais explicaria a maneira pela qual partículas adquirem massa.
O físico contou que a reação inicial às suas idéias, nos anos 60, foi bastante cética.
"Meus colegas achavam que eu fosse meio idiota", ele disse, lembrando que seu primeiro estudo explicativo do funcionamento de sua teoria havia sido rejeitado por um editor do CERN. Ele conta que um colega passou alguns meses trabalhando no CERN pouco depois que Higgs desenvolveu sua teoria.
"Ele me procurou na volta e disse que no CERN as pessoas não pensavam que aquilo que eu estava fazendo tivesse muito a ver com a física de partículas", conta. "Eu acrescentei alguns parágrafos ao estudo, depois disso, e o enviei à Physical Review Letters, do outro lado do Atlântico, que o aceitou para publicação", conta Higgs. "A menção àquilo que viria a se tornar conhecido como bóson de Higgs estava em um desses parágrafos adicionais".
Tradução: Paulo Migliacci ME
Em busca da "Partícula de Deus"
Redação do Site Inovação Tecnológica - 02/04/2007
O Atlas, assim como o segundo detector, o CMS ("Compact Muon Detector"), é um detector genérico, capaz de detectar qualquer tipo de partícula, inclusive partículas ainda desconhecidas ou não previstas pela teoria. [Imagem: Cern]
Acelerador e sensores
Atlas era um dos titãs da mitologia grega, condenado para sempre a sustentar os céus sobre os ombros. Aqui, Atlas é um dos quatro gigantescos detectores que farão parte do maior acelerador de partículas do mundo, o LHC, que está em fase adiantada de testes e deverá entrar em operação nos próximos meses.LHC é uma sigla para "Large Hadron Collider", ou gigantesco colisor de prótons. Parece difícil exagerar as grandezas desse laboratório que está sendo construído a 100 metros de profundidade, na fronteira entre a França e a Suíça. A estrutura completa tem a forma de um anel, construída ao longo de um túnel com 27 quilômetros de circunferência.
As partículas são aceleradas por campos magnéticos ao longo dessa órbita de 27 Km, até atingir altíssimos níveis de energia. Mais especificamente, 7 trilhões de volts. Em quatro pontos do anel, sob temperaturas apenas levemente superiores ao zero absoluto, as partículas se chocam, produzindo uma chuva de outras partículas, recriando um ambiente muito parecido com as condições existentes instantes depois do Big Bang.
Nesses quatro pontos estão localizados quatro detectores. O Atlas, mostrado na foto nas suas etapas finais de montagem, é um deles. O Atlas, assim como o segundo detector, o CMS ("Compact Muon Detector"), é um detector genérico, capaz de detectar qualquer tipo de partícula, inclusive partículas ainda desconhecidas ou não previstas pela teoria. Já o LHCb e o ALICE são detectores "dedicados", construídos para o estudo de fenômenos físicos específicos.
Bóson de Higgs
Quando os prótons se chocam no centro dos detectores as partículas geradas espalham-se em todas as direções. Para capturá-las, o Atlas e o CMS possuem inúmeras camadas de sensores superpostas, que deverão verificar as propriedades dessas partículas, medir suas energias e descobrir a rota que elas seguem.O maior interesse dos cientistas é descobrir o Bóson de Higgs, a única peça que falta para montar o quebra-cabeças que explicaria a "materialidade" do nosso universo. Por muito tempo se acreditou que os átomos fossem a unidade indivisível da matéria. Depois, os cientistas descobriram que o próprio átomo era resultado da interação de partículas ainda mais fundamentais. E eles foram descobrindo essas partículas uma a uma. Entre quarks e léptons, férmions e bósons, são 16 partículas fundamentais: 12 partículas de matéria e 4 partículas portadoras de força.
A Partícula de Deus
O problema é que, quando consideradas individualmente, nenhuma dessas partículas tem massa. Ou seja, depois de todos os avanços científicos, ainda não sabemos o que dá "materialidade" ao nosso mundo. O Modelo Padrão, a teoria básica da Física que explica a interação de todas as partículas subatômicas, coloca todas as fichas no Bóson de Higgs, a partícula fundamental que explicaria como a massa se expressa nesse mar de energias. É por isso que os cientistas a chamam de "Partícula de Deus".O Modelo Padrão tem um enorme poder explicativo. Toda a nossa ciência e a nossa tecnologia foram criadas a partir dele. Mas os cientistas sabem de suas deficiências. Essa teoria cobre apenas o que chamamos de "matéria ordinária", essa matéria da qual somos feitos e que pode ser detectada por nossos sentidos.
Mas, se essa teoria não explica porque temos massa, fica claro que o Modelo Padrão consegue dar boas respostas sobre como "a coisa funciona", mas ainda se cala quando a pergunta é "o que é a coisa". O Modelo Padrão também não explica a gravidade. E não pretende dar conta dos restantes 95% do nosso universo, presumivelmente preenchidos por outras duas "coisas" que não sabemos o que são: a energia escura e a matéria escura.
É por isso que se coloca tanta fé na Partícula de Deus. Ela poderia explicar a massa de todas as demais partículas. O próprio Bóson de Higgs seria algo como um campo de energia uniforme. Ao contrário da gravidade, que é mais forte onde há mais massa, esse campo energético de Higgs seria constante. Desta forma, ele poderia ser a fonte não apenas da massa da matéria ordinária, mas a fonte da própria energia escura.
Em dois ou três anos saberemos se a teoria está correta ou não. Ou, talvez, nos depararemos com um mundo todo novo, que exigirá novas teorias, novos equipamentos e novas descobertas.
Fontes:
Redação do Site Inovação Tecnológica
Redação do Site Inovação Tecnológica
NOTÍCIAS-Terra
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=010805070402
http://noticias.terra.com.br/ciencia/interna/0,,OI2736958-EI8147,00.html
http://noticias.terra.com.br/ciencia/interna/0,,OI2736958-EI8147,00.html
VídeoCriado em: 12/04/2008 acesse:
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