Nobel da Física 2013

                           E ASSIM SE FAZ CIÊNCIA- NOBEL DA FÍSICA 2013

 Os Professores Peter Higgs e François Englert, vencedores do Nobel da Física de 2013 são o rosto visível de toda uma comunidade- a comunidade dos Físicos das Partículas- que trabalhou arduamente desde 1962 para elucidar  um enigma fundamental: como as partículas elementares adquirem massa.

Sobre o bosão de Higgs publiquei o ano passado um post que explica o que é e para que serve o famoso bosão:http://blog510-eslfb.blogspot.pt/2012/07/o-bosao-de-higgs-um-problema-resolvido.html

Irei contextualizar brevemente o problema do bosão de Higgs.

O Modelo Standard da Física das Partículas repousa em dois princípios básicos:
1- Toda a matéria é feita de quarks e leptões
2- Todas as  interacções entre partículas são mediadas por partículas-força (bosões) associadas com as interacções fundamentais
Ver http://blog510-eslfb.blogspot.pt/2012/07/modelo-standard-triunfo-e-limitacoes-do.html

O magno problema teórico é que é que as equações do Modelo só produzem partículas sem massa- contrário à evidência experimental.

A solução do problema chama-se Mecanismo de Higgs - e chegou o momento de se fazer justiça. Na verdade deveria chamar-se Mecanismo de Brout-Englert-Higgs em honra aos físicos que propuseram o mecanismo. E estaríamos mesmo assim esquecendo a contribuição de 5 outros físicos teóricos na concepção do mecanismo e para fazer total justiça o mecanismo dever-se-ia chamar Mecanismo  ABEGHHK'tH, a abreviatura de todos os teóricos que ajudaram a construir o modelo teórico do referido mecanismo.
E mesmo assim estaríamos a esquecer um teórico incontornável: Robert Schrieffer. A ele se deve a ideia central do mecanismo de Higgs, conhecida pela expressão técnica de quebra espontânea de simetria.

No final só dois dos teóricos receberam o Nobel...Desta história alguma moral se poderá extrair.

Do Mecanismo de Higgs poderei simplesmente dizer que é a descrição matemática de uma (nova) entidade chamada campo de Higgs que permeia todo o espaço, tal como o campo gravítico afecta o espaço em torno de um objecto massivo: nós não podemos ver esse campo, só podemos sentir a atracção gravítica. Do mesmo modo apesar de invisível o campo de Higgs manifesta-se nas partículas pela aquisição de massa.

A descoberta, na década de 80, dos bosões W(+,-) e Z com as massas exactamente  preditas pelo mecanismo de Higgs era uma forte indicação de que o campo de Higgs correspondia a uma entidade que existia na realidade.

Mas tivemos que esperar até 4 de Julho  2012 para o bosão de  Higgs se dignar aparecer! Ou melhor: foi forçado a sair do anonimato com os 7 TeV de energia que a acelerador LHC do CERN injectou no campo de Higgs.

O CERN, isto é, os milhares de físicos (teóricos e experimentais), engenheiros, informáticos que trabalharam no projecto LHC têm boas razões para celebrar o Nobel 2013 que  também lhes pertence.

Deste prémio podem-se extrair algumas lições:
1- A forma como a teoria e a prática se interpenetram no jogo da ciência
2- Como a descoberta de uma "simples" partícula mobiliza milhares de cientistas das mais diversas áreas
3-E a inevitável injustiça de só alguns serem coroados com o ouro da glória!

O Mito da Força Centrífuga

A força centrífuga que a Física invoca para explicar o movimento dos corpos num sistema de referência em rotação não existe realmente.

Essa força (tal como a força de Coriolis) é uma criação do engenho matemático para explicar o movimento dos corpos em sistemas em rotação, que "não gostam" de se desviarem de uma linha recta, isto é, à sua inércia.
A habilidade consiste em imaginar que se faz parar a rotação,aplicando-se então a força imaginária necessária apropriada para que os objectos se movam em relação ao sistema de referência fixo,precisamente como acontece quando quando há rotação e não existem nenhumas forças fictícias a actuar.

Vamos imaginar a seguinte experiência: estamos num cilindro que roda rapidamente e que está em queda livre (por exemplo, em órbita à volta  da Terra ).Se estivermos em contacto com a parede do cilindro, a qual está em rotação, o nosso estado natural de movimento segundo Galileu seria continuar numa linha recta, tangente ao cilindro em rotação. Mas não podemos fazer isso porque o pavimento do cilindro faz força de encontro aos nosso pés, empurrando-nos para o lado, fazendo-nos por isso sair da trajectória da linha recta. O resultado de todo esse empurrão para o lado é que nos movemos segundo um círculo,ficando de facto colados ao lado de dentro do cilindro em rotação. A força real é o empurrão que o pavimento (ou a parede) dá aos nossos pés, ou nas costas para o lado de dentro do cilindro. O efeito final é que ficamos onde estamos em relação à parede do cilindro em rotação, mas do ponto de vista  de um observador que esteja fora do cilindro, seguimos um percurso circular...Uma mudança de direcção do movimento é tanto uma aceleração como o é uma mudança de velocidade, e se o cilindro rodar a uma velocidade apropriada sente-se exactamente a mesma força de aceleração que na superfície da Terra- uma pessoa  em cima de uma balança que esteja apoiada na parede do cilindro em rotação poderá verificar que tem o mesmo peso que é indicado pela mesma balança quando se encontra na casa de banho. Ela "sente" o mesmo que "sentiria " se estivesse num pavimento sólido à superfície da Terra e, nessas circunstâncias o cérebro humano é facilmente baralhado pensando que o cilindro está parado e que é a gravidade que conserva as coisas  "em baixo", no pavimento do cilindro...Inércia do cérebro?