LHC não confirma nem descarta existência do Bóson de Higgs

Redação do Site Inovação Tecnológica - 14/12/2011

Ilustração artística de uma das possibilidades do decaimento do bóson de Higgs, que deve ser detectado pelos "sup-produtos" que ele gera depois de decair.
[Imagem: CERN]

Talvez seja, talvez não seja

Talvez.

Esta foi a tônica do tão esperado comunicado que os cientistas do LHC fizeram sobre suas pesquisas com o bóson de Higgs, a "partícula de Deus", que poderia explicar a "materialidade da matéria".

Assim como os resultados anunciados, os rumores que antecederam o anúncio sobre o bóson de Higgs ficaram a meio caminho da realidade.

Na verdade, tanto o detector CMS quanto o detector ATLAS encontraram sinais daquilo que poderia ser o bóson de Higgs, embora em intensidades e concentrações diferentes.

Isto é significativo porque o fato de que dois experimentos encontraram indícios, ainda que frágeis, na mesma faixa de energia, é um sinal de que o bóson de Higgs realmente poderia estar lá.

Mas os dados ainda não são suficientes, e as conclusões ainda não são fortes o bastante nem para confirmar e nem para descartar a existência do bóson de Higgs.

Assim, tudo fica adiado para 2012.

Em março, os cientistas apresentarão um refinamento dos resultados apresentados agora, mas usando os mesmos dados. Só mesmo no final de 2012 haverá dados adicionais em quantidade suficiente para tentar alcançar os 5 sigma, que indicariam uma descoberta - ou para descartar a existência daquele que permanece como o "presumido bóson de Higgs".

Sem conclusões

Os experimentos Atlas e CMS estão procuram sinais da partícula entre bilhões de colisões que ocorrem em cada "corrida" do LHC - se ele existir, os físicos saberão por pequenos picos que se sobressairão de seus gráficos.

O Modelo Padrão da Física não prevê uma massa exata para o bóson de Higgs. Por isso, os físicos precisam utilizar aceleradores de partículas para procurar o bóson dentro de um intervalo de massas - medidas em giga-elétron-volts (GeV).

Essa faixa vem sendo estreitada cada vez mais ao longo dos últimos anos.

Os tão esperados picos nos gráficos surgiram ao redor da marca de 124 e 125 GeV - o que é cerca de 130 vezes mais pesado do que os prótons encontrados no núcleo dos átomos.

O problema é que o pico foi fraco demais, e bem pode ser creditado a uma flutuação nos dados, um evento aleatório, tal como jogar dois dados e obter dois pares de seis em sequência.

"O excesso [o pico nos dados] pode ser o resultado de uma flutuação, mas também pode ser algo mais interessante. Não podemos excluir nada neste estágio," disse Fabiola Gianotti, porta-voz da equipe que trabalha no detector Atlas.

"O excesso é muito compatível com o (bóson de) Higgs do Modelo Padrão ao redor de 124 GeV e pouco abaixo disso, mas a significância estatística dele ainda não é suficiente para dizer nada conclusivo," concordou Guido Tonelli, porta-voz dos cientistas do detector.

Por que o Bóson de Higgs é tão importante?

Logo depois do Big Bang, nos primeiros instantes de sua existência, o Universo primordial era tão quente e denso que tinha a consistência de um líquido.

Só depois do esfriamento dessa sopa primordial, conhecida como plasma de quarks-glúons, é que surgiram os átomos da matéria que conhecemos.

Destrinchando esses átomos, os físicos já encontraram várias famílias de partículas.

O problema é que elas virtualmente não têm massa. Sem massa, elas deveriam estar chispando pelo Universo à velocidade da luz, e não estaríamos aqui para discutir o bóson de Higgs.

Como isso não acontece, e o Universo acabou assumindo a forma que conhecemos, com planetas, estrelas e galáxias, e até gente, algo mais deve ter sido produzido junto com as outras partículas - algo que seria responsável pelo fato de que elas têm massa.

Campo de Higgs

Esse "algo mais" é resolvido pelo Modelo Padrão da Física com a hipótese de que, quando o universo esfriou, uma força invisível, conhecida como campo de Higgs, teria se formado juntamente com o bóson de Higgs.

Esse campo é que daria massa às partículas fundamentais que formam os átomos, atraindo-as para si. A massa dá resistência ao movimento das partículas, fazendo-as moverem-se mais lentamente.

Se o bóson de Higgs não for encontrado, os cientistas terão que começar a levar a sério outras hipóteses, que já estão sendo aventadas, mas que continuam à sombra do extremamente bem-sucedido Modelo Padrão.

Se ele for realmente encontrado, em torno dos 125 GeV, então os físicos começarão a planejar um novo acelerador de partículas, específico para essa faixa de energia, para poder estudá-lo melhor.

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