Como funciona o bóson de Higgs (Pode 2024)
O bóson de Higgs, também chamado de partícula de Higgs, partícula que é a partícula transportadora, ou bóson, do campo de Higgs, um campo que permeia o espaço e dota todas as partículas subatômicas elementares de massa através de suas interações com elas. O campo e a partícula - em homenagem a Peter Higgs, da Universidade de Edimburgo, um dos físicos que em 1964 propuseram o mecanismo pela primeira vez - forneceram uma hipótese testável para a origem da massa em partículas elementares. Na cultura popular, o bóson de Higgs é freqüentemente chamado de "partícula de Deus", após o título de A partícula de Deus, do físico Nobel Leon Lederman: se o universo é a resposta, qual é a pergunta? (1993), que continham a afirmação do autor de que a descoberta da partícula é crucial para uma compreensão final da estrutura da matéria.
O campo de Higgs é diferente de outros campos fundamentais - como o campo eletromagnético - subjacentes às forças básicas entre as partículas. Primeiro, é um campo escalar; isto é, tem magnitude, mas não direção. Isso implica que seu transportador, o bóson de Higgs, possui um momento angular intrínseco, ou rotação, de 0, diferentemente das transportadoras dos campos de força, que possuem rotação. Segundo, o campo de Higgs tem a propriedade incomum de que sua energia é maior quando o campo é zero do que quando é diferente de zero. As partículas elementares, portanto, adquiriram suas massas por meio de interações com um campo de Higgs diferente de zero apenas quando o universo esfriou e se tornou menos energético após o big bang (a hipotética explosão primária em que o universo se originou). A variedade de massas que caracteriza as partículas subatômicas elementares surge porque diferentes partículas têm diferentes forças de interação com o campo de Higgs.
O mecanismo de Higgs tem um papel fundamental na teoria da eletro-fraqueza, que unifica as interações via força fraca e força eletromagnética. Explica por que os portadores da força fraca, as partículas W e as partículas Z são pesados, enquanto o portador da força eletromagnética, o fóton, tem uma massa zero. A evidência experimental para o bóson de Higgs é uma indicação direta da existência do campo de Higgs. Também é possível que exista mais de um tipo de bóson de Higgs. As experiências procuraram o enorme bóson de Higgs nos coletores de aceleradores de partículas de maior energia, em particular o Tevatron no Laboratório Nacional de Aceleradores Fermi e o Large Hadron Collider (LHC) no CERN (European Organization for Nuclear Research). Em 4 de julho de 2012, os cientistas do LHC anunciaram que haviam detectado um sinal interessante que provavelmente era de um bóson de Higgs com uma massa de 125–126 gigaelétrons volts (bilhões de elétrons volts; GeV). Dados adicionais foram necessários para confirmar definitivamente essas observações, e essa confirmação foi anunciada em março de 2013. Nesse mesmo ano, o físico belga François Englert (que também propusera o mecanismo de Higgs) compartilhou o Prêmio Nobel de Física.
