Afinal, o bóson de Higgs pode não ser o portal para uma nova física: WebCuriosos

Eles a chamaram de partícula de Deus – uma partícula tão 'maldita' indescritíveldemorou quase 40 anos e um Máquina de US$ 4,75 bilhões detectar, tudo na esperança de fechar um capítulo da física e abrir um novo.

No entanto, apesar de todas as suas promessas, é possível que o bóson de Higgs não seja a janela para uma nova era da ciência.

Ao incluir correções anteriormente negligenciadas em modelos baseados em dados da criação do bóson de Higgs, os físicos da Academia Polonesa de Ciências, do Instituto Max-Planck de Física e da Universidade RWTH Aachen, na Alemanha, não conseguiram encontrar evidências de leis “ocultas” à espreita. na sombra da partícula.

“Parece, portanto, que nenhum arauto da nova física é visível nos mecanismos responsáveis ​​pela formação dos bósons de Higgs que estamos investigando – pelo menos por enquanto.” diz Rene Poncelet, físico do Instituto Henryk Niewodniczański de Física Nuclear, na Polônia.

A primeira metade do século XX mudou não apenas a forma como fazíamos física, mas também como víamos o Universo. Ao longo de poucas décadas, os cientistas passaram do debate sobre a própria existência dos átomos à descrição de um zoológico de partículas subatômicas governadas por leis de probabilidade não intuitivas.

Na década de 1960, ficou claro que havia uma lacuna gritante nesta coleção – um campo hipotético que deveria ser responsável por dar massa a outras partículas fundamentais.

Nomeado em homenagem a um físico teórico britânico que foi um dos muitos que trabalharam no problema, o campo de Higgs (e sua partícula, o bóson de Higgs) seria único entre o zoológico quântico. Como tal, provar a sua existência experimentalmente exigiria quantidades extraordinárias de energia e processos incrivelmente sensíveis.

Em 2012depois de examinar montanhas de dados coletados das colisões de prótons em alta velocidade no CERN Grande Colisor de Hádronsos físicos finalmente sentiram que tinham a evidência crucial para aprovar a descoberta do bóson de Higgs, tornando-o a última partícula do Modelo Padrão a ter sua existência verificada.

Desde então, os investigadores têm continuado a procurar sinais reveladores da atividade do bóson de Higgs nos mapas “transversais” de colisões de partículas, na esperança de encontrar algo que desafie as expectativas.

Também não é apenas uma esperança cega. Há uma boa razão pensar que o campo de Higgs poderia conter pistas sobre alguns dos maiores mistérios que assolam a física hoje.

Por um lado, as interações da partícula com outras partículas subatômicas, especialmente uma chamada quark top, poderiam ser particularmente sensíveis ao influência da física ainda a ser descoberta.

Há também algo bastante suspeito sobre a massa surpreendentemente pequena do bóson de Higgs, que poderia fornecer informações sobre a própria estabilidade das fundações do Universo.

Encontrar indícios de uma nova física normalmente exige que pelo menos um físico pronuncie as palavras imortais: “Huh, não era isso que eu esperava.”

No caso da partícula de Higgs, efeitos aparentemente triviais – como a influência subtil das massas de outros tipos de partículas subatómicas – que são normalmente corrigidos para facilitar outros cálculos podem apenas revelar desvios surpreendentes dos modelos existentes.

Concentrando-se nas fusões entre partículas portadoras de força dentro dos protões, os investigadores examinaram as secções transversais da carnificina resultante e trabalharam arduamente para fazer os cálculos, desta vez sem corrigir os potenciais efeitos de massa de dois tipos diferentes de quark.

Por enquanto, tudo ainda parece conforme o esperado.

“Os valores da seção transversal ativa para a produção do bóson de Higgs encontrados pelo nosso grupo e medidos em colisões de feixes anteriores no LHC são praticamente os mesmos, naturalmente levando em consideração as atuais imprecisões computacionais e de medição,” diz Poncelete.

Isso não quer dizer que outras medições das muitas variações do bóson de Higgs também não teriam nada a contribuir para a física ainda a ser descoberta. A cada porta que se fecha, porém, surge a dúvida sobre se a partícula de Deus é realmente algum tipo de messias.

Para nunca deixar pedra sobre pedra, os físicos sem dúvida continuarão a cozer partículas de Higgs nos fornos do LHC, na esperança de que talvez, um dia, vejamos surgir outra revolução científica.

Esta pesquisa foi publicada em Cartas de revisão física.