O bóson de Higgs foi encontrado?

:. Leia Físicos encontram provável ‘partícula de Deus’.

:. O Modelo Padrão da Física de Partículas / The Standard Model of Particle Physics – Marco Antonio Moreira: Rev. Brasileira de Ensino de Física, vol. 31, no.1, São Paulo, 2009.

Resumo
Inicialmente, apresenta-se, de modo simplificado, o Modelo Padrão como uma teoria sofisticada que identifica as partículas elementares e suas interações. Depois, no âmbito dessa teoria, focalizam-se aspectos -o vácuo não é vazio; partículas nuas e vestidas; matéria escura e vento escuro; matéria e antimatéria; o campo e o bóson de Higgs; neutrinos oscilantes -que podem ser motivadores do ponto de vista do ensino e da aprendizagem da física. Finalmente, discute-se a provável superação dessa teoria por outra mais completa.

:. Bóson de Higgs: algumas respostas – Notícias: IHU 05/07/2012

Os professores ingleses Stefan Soldner-Rembold e Andy Parker respondem algumas perguntas sobre bóson de Higgs, o Cern e o futuro da física.

A reportagem é do sítio do jornal The Guardian, 04-07-2012. A tradução é de Moisés Sbardelotto.

Você tem alguma dúvida sobre o bóson de Higgs, o Cern (centro de pesquisas da Organização Europeia de Pesquisa Nuclear) ou sobre o Large Hadron Collider (LHC, ou Grande Colisor de Hádrons), mas tem muito medo de perguntar? Depois dos últimos esforços dos cientistas para encontrar a “partícula de Deus”, dois renomados professores de física ingleses responderam às questões dos internautas.

Stefan Soldner-Rembold, professor de física de partículas da Escola de Física e Astronomia da Universidade de Manchester, e Andy Parker, professor de física de altas energias da Universidade de Cambridge, responderam aos internautas perguntas sobre o bóson de Higgs.

Se você está tentando se familiarizar com o que é o bóson de Higgs e precisa da explicação para um leigo, ou se você está interessado no que isso significa para a física como campo, esperamos que este trecho do diálogo lhe ajude.

Eis as perguntas e respostas.

O que é o bóson de Higgs?

O professor Parker respondeu a essa questão no site da Universidade de Cambridge:

“A maioria das pessoas imagina que as partículas de matéria são como pequenas bolas de bilhar, que ficam grudadas juntas de alguma forma para compor os objetos sólidos que vemos ao nosso redor. Nós, naturalmente, esperamos que as bolas de bilhar tenham alguma substância, por direito próprio, tornando-as – e tudo o que elas formam – maciças. No entanto, nas modernas teorias quânticas, a matéria não é nada disso. Todas as partículas, se entregues a si próprias, absolutamente não teriam massa e voariam em torno da velocidade da luz. Não haveria átomos nem pessoas para estudá-los.

O campo de Higgs é a resposta proposta para esse descompasso entre as nossas equações e aquilo que vemos. O campo de Higgs preenche todo o espaço, e, como as partículas tentam se mover por meio dele, suas interações com ele fazem com que elas pareçam ter massa. Ele diminui a sua velocidade e lhes permite se unir nas formas familiares da matéria que observamos. Essa é uma imagem completamente diferente da natureza do que a que nós imaginamos instintivamente – ao invés de a matéria com suas próprias propriedades intrínsecas e movendo-se no espaço vazio, muitas das propriedades da matéria se devem na verdade às suas interações com um campo invisível e totalmente pervasivo. As propriedades do espaço “vazio” são cruciais para a compreensão do mundo a partir da física.

O próprio bóson de Higgs é uma vibração no campo de Higgs, que pode ser criado se uma energia suficiente é posta no campo, como ao se jogar uma pedrinha em um lago. O LHC é o maior colisor de partículas de energia do mundo, e as colisões que ele produz criam perturbações suficientes no campo de Higgs para observar o bóson de Higgs, se ele existir.

Por que isso interessa?

O professor Soldner-Rembold diz:

“A descoberta de hoje nos ensina algo fundamental sobre os blocos de construção do universo e sobre como as partículas fundamentais que constroem o mundo ao nosso redor adquirem massa. O bóson de Higgs interessa porque ele nos fala sobre a “matéria”. Essa é uma pesquisa dirigida pela curiosidade e aborda questões básicas sobre a evolução do universo.

Além disso, essa pesquisa dirigida pela curiosidade também leva a muitas aplicações importantes. Foi emocionante ver como o seminário de hoje no Cern foi transmitido através da rede mundial de computadores para todos os continentes, utilizando a tecnologia pioneira do Cern. Os aceleradores de partículas têm muitas aplicações na ciência dos materiais e na medicina.

A descoberta de Higgs desloca a fronteira da física moderna e vai demorar um pouco para se entender o que está para além da porta que abrimos hoje. Sem dúvida, haverá muito mais descobertas emocionantes vindo do Cern e do LHC na próxima década.

:. Higgs boson: physics professors answer your questions live – The Guardian 04/07/2012

Professors Stefan Soldner-Rembold and Andy Parker answered your questions on Higgs boson, Cern and the future of physics

Got a question about the Higgs boson, Cern or the Large Hadron Collider, but been too afraid to ask? As we report live from Geneva on scientists’ latest efforts to find the ‘God particle’, two leading physics professors came online to take your questions.

Professor Stefan Soldner-Rembold, professor of particle physics at the School of Physics and Astronomy, University of Manchester, and Professor Andy Parker, professor of high energy physics at the University of Cambridge, were available to answer your questions about the Higgs boson.

Whether you’re trying to get to grips with what Higgs boson is and need a lay-person’s explanation, or whether you’re interested in what this means for physics as a field, we hope the thread below will help.

To get us started we asked them to tell us:

What is the Higgs boson?

Professor Parker has answered this question on the University of Cambridge website:

Most people imagine particles of matter to be like little billiard balls, which are stuck together in some way to make the solid objects which we see around us. We naturally expect the billiard balls to have some substance in their own right, making them, and everything which they form, massive. However, in modern quantum theories, matter is nothing like this. All the particles would, if left to themselves, have no mass at all, and fly around at the speed of light. There would be no atoms or people to study them.

The Higgs field is the proposed answer to this mismatch between our equations and what we see. The Higgs field fills all of space, and as the particles try to move through it, their interactions with it cause them to appear to have mass. This slows them down and allows them to bind together into the familiar forms of matter which we observe. This is a completely different picture of nature than the one we instinctively imagine – instead of matter having its own intrinsic properties, and moving about in empty space, many of the properties of matter are actually only due to its interactions with an invisible, all-pervasive field. The properties of “empty” space are crucial to the physicist’s understanding of the world.

The Higgs boson itself is a vibration in the Higgs field, which can be created if enough energy is put into the field, like dropping a pebble into a pond. The LHC is the world’s highest energy particle collider, and the collisions it makes create enough disturbance in the Higgs field to observe the Higgs boson, if it exists.

Why does it matter?

Professor Soldner-Rembold says:

Today’s discovery teaches us something fundamental about the building blocks of the universe and how the fundamental particles that build the world around us acquire mass. The Higgs boson matters because it tell us about ‘matter’. This is curiosity driven research and addresses basic questions about the evolution of the universe.

In addition, this curiosity driven research also leads to many important applications. It was exciting to see how today’s seminar at Cern was broadcast via the world wide web to all continents, using the technology pioneered at Cern. Particle accelerators have many applications in material science and medicine.

The Higgs discovery pushes the boundary of modern physics and it will
take a while to understand what lies beyond the door we have opened today. No doubt there will be many more exciting discoveries coming out of Cern and the LHC in the next decade.