terça-feira, 24 de julho de 2012

O BÓSON DE HIGGS - parte 1


INTRODUÇÃO


No dia 2 de julho de 2012 a notícia da descoberta de uma partícula que se comportava como o bóson de Higgs foi grande destaque no Times de Londres, cujo título da reportagem foi “A Semana Passada Mudou Tudo”. Também a imprensa norte-americana, no New York Times e no Los Angeles Times, concedeu primeira página à fascinante descoberta.

Durante mais de 20 anos, os cientistas de todo o mundo estiveram procurando por uma partícula invisível que determina as propriedades básicas da matéria, conhecida como bóson de Higgs. Acredita-se que ela seja uma parte vibratória do vácuo invisível que permeia todo o Universo.

Os físicos do Centro Europeu de Pesquisas Nucleares - CERN de Genebra, Suíça, anunciaram há poucos dias terem localizado os primeiros sinais de existência do bóson de Higgs. As evidências, segundo eles, ainda não são conclusivas, entretanto, a descoberta é considerada crítica para a física – não só por encerrar um capítulo da ciência, mas também por abrir uma porta para uma realidade completamente desconhecida pela Humanidade.

O anúncio feito pelos cientistas ocorreu na manhã do dia 4 de julho sobre a descoberta existência de uma nova partícula subatômica que se comporta como o Bóson de Higgs.

Ao colidir prótons, os pesquisadores do CMS e do ATLAS - dois grupos de pesquisa que trabalham de forma independente em busca do bóson de Higgs - conseguiram criar no Grande Colisor de Hádron, uma partícula com massa de 125,3 Gev. Esta unidade de energia é utilizada para representar a massa das partículas seguindo o princípio de equivalência energia-massa (o famoso E=mc2), os dois atributos da matéria.



Bóson de Higgs


O bóson de Higgs é uma partícula subatômica descrita pelo físico Peter Higgs em 1964, prevista pelo Modelo Padrão de partículas, teoricamente surgida logo após o Big Bang. Sua predição validava o modelo padrão atual de partículas.

Peter Higgs

Foi a busca mais longa e cara da história da ciência e parece ter chegado ao fim, com a descoberta de uma partícula subatômica que se supõe ser com 99,9999% de certeza ser o bóson de Higgs, uma das 61 partículas elementares do Modelo Padrão, sendo a única que faltava. 

Detectar e provar a existência dessas partículas não é uma tarefa simples. Afinal, os cientistas não conseguem vê-las. Em vez disso, eles analisam os resultados do experimento, ou seja, as partículas resultantes. E, para comprovar que realmente o Bóson de Higgs é que foi descoberto, o experimento e as medições devem ser repetidos inúmeras vezes.

O nome original do bóson de Higgs era "The Goddamn Particle", dado por Leon Lederman, em seu livro, devido às dificuldades em encontrá-la. O título foi, depois, cortado para "A Partícula de Deus" por seu editor, aparentemente temeroso de que a palavra "maldita" fosse ofensiva.



Leon Lederman


Ainda, há o fato de o bóson de Higgs ser a partícula que permite que todas as outras tenham diferentes massas, em uma analogia com a história bíblica da Torre de Babel, em que Deus, num de seus típicos acessos de fúria, faz com que todos falem línguas diferentes. Da mesma maneira, o bóson de Higgs faria com que todas as partículas tivessem massa diferenciada. 

Embora o nome tenha “colado”, a comunidade científica prefere chamar esta partícula de bóson de Higgs, para que a brincadeira não distorça o real significado do trabalho de pesquisa ou que atribua a ele alguma conotação religiosa imprópria.

Contudo, físicos do Laboratório Nacional de Argonne, em Illinois, analisaram as medições realizadas pelo CERN, sugerindo que a partícula descoberta é, na verdade, consistente com outras duas variedades exóticas da partícula de Higgs.

 Essas “impostoras” fariam parte de uma interpretação não baseada no modelo padrão, que prevê a existência de diversas partículas semelhantes ao Bóson em vez de uma única, responsáveis pela formação do campo de Higgs.

Ainda é cedo para afirmar que a CERN tenha, com total e absoluta certeza, descoberto o Bóson de Higgs ou que se trata de uma partícula impostora. No nível 5 sigma significa que as probabilidades de existência do bóson de Higgs ter sido encontrado, em vez de terem sido produzidos pelo acaso, são reais. No jargão científico, 1 sigma é considerado apenas como um ruídoe 3 sigma uma observação. Veja a figura abaixo:

Nivel sigma
A medida do desvio padrão de uma dispersão estatística, que indica o quão longe seus valores se encontram do valor esperado (a média de uma experiência se ela for repetida muitas vezes). Quanto menor o for o desvio padrão, menor o achatamento da curva, ou seja ela se torna mais afilada (leptocurtica).

Quanto maior o desvio padrão maior o achatamento da curva (platicúrtica). Assim, teremos menores e maiores dispersões, respectivamente, as quais são tratadas pelas medidas de curtose.

O sigma é calculado a partir de um índice de capabilidade do processo que fornece informações referentes à variação e centralização deste processo frente a especificações pré-definidas. Assim, o nível sigma representa uma métrica universal de qualidade para mensuração de processos e, quanto maior ele for, mais acurado é o processo. O nível de 5 sigma é um excelente resultado, podendo ser traduzido como uma certeza.

Dessa forma, tudo parece indicar que o experimento da semana passada realmente comprovou a existência da Partícula de Deus, mas teremos que esperar um pouco até que todas as medições comprovem que o modelo-padrão estava correto, ainda que exista a chance de que a descoberta revele uma partícula totalmente nova.



Um comentário:

Ramon disse...

O fato do nome bóson de Higgis ser comumente chamado de partícula de Deus demonstra a necessidade de algumas pessoas de explicar o que não conseguem misticismo. Isso demostra a falta de positivismo com para a humanidade e com o conhecimento que ela tem. Também vem com visões distorcidas da ciência como é o caso da cientologia, o que nós leva a pensar por que não podemos explicar o mundo a nossa volta por que prescisamos de um ser divino onisciente para isso... Fica a proposta para os criacionistas, acreditem mais na sua própria espécie,...