Tip:
Highlight text to annotate it
X
O Bóson de Higgs Parte I: O que é e por que é importante
Vamos direto ao ponto: desde 4 de julho de 2012, o Bóson de Higgs é a última peça fundamental
do Modelo Padrão da Física de Partículas a ser descoberta experimentalmente. "Mas", você
pode perguntar, "por que o Bóson de Higgs foi incluido no Modelo Padrão junto com partículas
tão conhecidas como elétrons, fótons e quarks se não foi descoberto naquela época
nos anos 1970?" Boa pergunta. Há duas razões principais:
Primeiro, assim como o elétron é uma excitação do campo de elétrons, o bóson de Higgs
é simplesmente uma partícula que é uma excitação do campo de Higgs, que permeia tudo.
O campo de Higgs, por sua vez, desempenha um papel integral em nosso modelo de decaimento radioativo, chamado
força nuclear fraca (especificamente, o campo de Higgs ajuda a explicar por que é tão fraca).
Falaremos mais sobre isso em outro vídeo, mas ainda que a teoria nuclear fraca tenha sido confirmada
na década de 1980, nas equações o campo de Higgs é tão intrincado com a força fraca
que até agora não conseguimos confirmar sua existência real e independente.
A segunda razão para incluir o Higgs no Modelo Padrão diz respeito ao campo de Higgs
dando *** a todas as outras partículas. Mas por que as coisas precisam "ganhar"
*** em primeiro lugar? A *** não é apenas uma propriedade intrínseca da matéria, como carga
elétrica? Bem, em física de partículas…não. Lembre-se que no Modelo Padrão, primeiro escrevemos
a "lista de ingredientes" matemáticos de todas as partículas que achamos que existem na natureza
(e suas propriedades). Você pode assistir meu vídeo "teoria de tudo" para um lembrete rápido.
Então passamos essa lista por uma grande máquina matemática, que nos dá equações
indicando como essas partículas se comportam.
Mas, se tentarmos incluir *** como uma propriedade para as partículas em nossa lista de ingredientes,
a máquina-matemática quebra. Talvez *** tenha sido uma escolha ruim… mas a maioria das partículas observadas
na natureza possuem ***, então precisamos descobrir um jeito de usar ingredientes que nos deem
*** nas equações finais sem que ela tenha sido um dos ingredientes - como quando
deixamos levedo, açúcar e água fermentarem em álcool, que não estava lá no começo.
E como você pode estar sedentamente antecipando, a solução é colocar um campo de Higgs
com os outros ingredientes do Modelo Padrão, para que quando a matemática fermente,
nos tenhamos partículas com ***! Mas esse modelo também produz algo que NÃO pedimos:
uma solitária partícula Higgs, o infame bóson. E como o modelo funciona tão bem para explicar
tudo mais, achamos que era muito provável que o bóson solitário estivesse certo, também!
Para resumir, o Bóson de Higgs é uma partícula que sobra da excitação do campo de Higgs,
que por sua vez é necessário no Modelo Padrão para 1) explicar a força nuclear fraca
e 2) explicar por que as outras partículas tem ***. No entanto, o bóson é o único pedaço
do capmo de Higgs que é verificável de forma independente, exatamente porque os outros pedaços
estão misturados na força nuclear fraca e em dar *** para partículas. O fato do
Bóson de Higgs ser tão independente do resto do Modelo Padrão é o motivo pelo qual ele é
a última peça do quebra-cabeças a ser descoberta - e se for exatamente o que foi previsto,
o Modelo Padrão estará completo.
O único problema é que sabemos que o Modelo Padrão NÃO É uma descrição completa
do universo (ele não considera gravidade, por exemplo). Então para os físicos, seria
muito mais interessante E útil se o bóson de Higgs não for exatamente
o que esperamos… então poderemos ter pistas sobre como chegar a uma compreensão mais
profunda do universo. Então, ainda que tenhamos feito uma descoberta, não podemos relaxar.
Precisamos de uma pista, Sr. Higgs.
Continua nas partes II e III