sigma, in the mass region around 126 GeV. The outstanding performance of
the LHC and ATLAS and the huge efforts of many people have brought us to
this exciting stage," com estas palavras da porta voz do CERN, Fabiola Gianotti, fica oficializada a descoberta do bosão de Higgs.
Todos sabem que é o mecanismo de Higgs o responsável por criar a massa das partículas elementares, leptões, quarks e bosões, que no Modelos Standard, sem Higgs, teriam massa nula o que é contrário à evidência experimental.
Muito bem! Mas de que modo esse mecanismo gera massa? A resposta é extremamente difícil porque envolve dois conceitos abstractos- quebra espontânea de simetria e transformação de gauge local- mas tentarei através de uma analogia explicar como funciona o mecanismo de Higgs.
Um bom modo de pensar no mecanismo de Higgs é aceitar que o vácuo não é verdadeiramente vazio, que um novo campo, o campo de Higgs, o preenche totalmente, de tal modo que esse vácuo se comporta como um fluido viscoso. Esse fluido viscoso transporta uma carga, a carga fraca (em rigor, carga fraca de isospin). Está claro que, como todos sabem, a Mecânica quântica estipula que a cada campo corresponde a sua partícula correspondente, o seu quanta- que neste caso é o bosão de Higgs.
A carga fraca é responsável pela interacção fraca assim como a carga eléctrica é responsável pela interacção electromagnética: assim como dois electrões sem carga eléctrica não sentem a força eléctrica, dois leptões ou dois quarks sem possuírem a carga fraca não sentem a interacção fraca- e não existiria radioactividade.
Partículas que têm carga fraca ( tal como leptões e quarks, e os bosões fracos W e Z ) podem interagir com esse fluido- esse vácuo permeado com o Higgs- e essa interacção retarda o seu movimento: adquirem massa. As partículas que mais interagem com o Higgs terão uma maior massa, como os bosões que transportam a interacção fraca, W e Z, da ordem dos 90 Gev e o electrão que interage pouco com o Higgs terá uma massa "pequenina"- 0,5 MeV.
Então o fotão tem massa nula porque como não transporta a carga fraca não interage com o bosão de Higgs! Só as partículas com carga fraca (de isospin) podem adquirir massa por interacção com o campo de Higgs que também tem carga fraca.
Mas se o bosão de Higgs resolve um problema cria de imediato outro:porque razão é tão "leve"? Teoricamente deveria ter uma massa extremamente elevada (10^18 GeV) e só recorrendo a hábeis cancelamentos (tuning) se obtém o valor actualmente observado- um procedimento nada elegante e de carácter algo duvidoso. A esperança reside na existência da validade de uma nova teoria, a teoria supersimétrica- que a existir explicaria o actual valor de 126 GeV com toda a simplicidade. Contudo...a supersimetria implica a existência de novas partículas- as partículas supersimétricas. Existirão?
E esta é a nova esperança dos físicos das partículas, encontrar partículas supersimétricas no LHC. Mas....ai! Mais partículas? É que estas partículas duplicam as existentes que são 62 (com o Higgs anunciado hoje) no Modelo Standard.Com tanta partícula onde pára a simplicidade fundamental que acreditávamos reinar no mundo do infinitamente pequeno?
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