Avança busca pela "partícula de Deus" [Entenda melhor]

MARCELO GLEISER

A "partícula de deus" continua arredia

O bóson de Higgs é o elo perdido do modelo que descreve tudo o que sabemos sobre a matéria

A cada dia, aumentam as expectativas de que algo precisa acontecer no LHC (do inglês Large Hadron Collider, Grande Colisor de Hádrons), o gigantesco acelerador de partículas [foto acima] do Cern (Organização Europeia de Pesquisa Nuclear). Desenhado para encontrar, principalmente, uma partícula chamada "Higgs", em homenagem ao físico inglês Peter Higgs, que propôs sua existência, até o momento os experimentos não têm nada a mostrar.


Pelo contrário, os resultados parecem delimitar a massa da hipotética partícula a valores que contrariam muitos cálculos. Talvez a constituição da matéria seja mais estranha do que suspeitamos.

É conveniente falar da massa de partículas pesadas em unidades da massa do próton, o integrante principal do núcleo de todos os átomos. O limite atual da massa da partícula Higgs, anunciado no dia 18 de novembro passado, é menor do que a de 141 prótons, provavelmente em torno de 120 prótons. Se a Higgs existir, claro. Porque devemos sempre lembrar que físicos não ditam como funciona a natureza.


Uma partícula como Higgs ajudaria a compreensão de como outras partículas (como quarks e elétrons) têm as massas que têm, mas não significa que a Higgs existe.


Mas antes de continuarmos, um pequeno aparte sobre esse estranho apelido, "partícula de deus". Claro que uma partícula de matéria não tem nada a ver com Deus. "A Partícula de Deus" é o título do livro do prêmio Nobel Leon Lederman, diretor do laboratório americano Fermilab quando fiz meu pós-doutorado lá. O título foi sugerido pelo seu editor, que não gostou do título que ele havia proposto. Lederman queria chamar o livro de "The God Damned Particle" ("maldita partícula") porque ninguém consegue encontrá-la. Mas o editor achou que "The God Particle" venderia muito mais. Acho que ele tinha razão.


A Higgs é o elo perdido do Modelo Padrão, um conjunto de resultados que descrevem em detalhe tudo o que sabemos sobre as partículas que compõem a matéria e suas interações. Ele é um triunfo da física do século 20, reunindo décadas de grandes descobertas experimentais e teóricas. Sua precisão é tamanha ao descrever como as partículas interagem entre si que ninguém, ou quase ninguém, duvidava de que a Higgs, ou algo como ela, seria encontrada. A realidade, entretanto, é outra: não só a Higgs não apareceu, como, se existir, terá uma massa que não seria a mais "natural".


A busca por uma partícula tão elusiva é um excelente modelo de como a ciência funciona. Uma hipótese é proposta, prevendo a existência de uma nova entidade natural. Cálculos detalhados são feitos, tentando isolar as propriedades dessa entidade hipotética. Experimentos são montados para testar a hipótese, ou seja, para tentar encontrar a possível nova entidade. Em caso afirmativo, ótimo. Em caso negativo, há duas alternativas: ou a entidade não existe ou a hipótese deve ser refinada. Esse refinamento gera novas hipóteses que também precisam ser testadas.


Esse processo eventualmente leva a novas explicações de como a natureza funciona. Um resultado negativo muitas vezes abre caminhos inesperados, ampliando nosso conhecimento do Universo. Em ciência, crise leva ao novo.

MARCELO GLEISER é professor de física teórica no Dartmouth College, em Hanover (EUA), e autor de "Criação Imperfeita". Facebook: http://goo.gl/93dHI.

Fonte: Folha de S. Paulo - Ciência - 04/12/2011 - Internet: http://www1.folha.uol.com.br/fsp/ciencia/12784-a-particula-de-deus-continua-arredia.shtml

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Jamil Chade

Entrevista com:
Guido Tonelli

"Adoraria dizer: agarramos ele",

diz líder do projeto que busca "partícula de Deus"

Apesar dos avanços na pesquisa científica, ainda conhecemos uma fração do funcionamento do universo. O alerta é do italiano Guido Tonelli, um dos dois líderes do projeto Compact Muon Solenoid (CMS), do Cern, que busca o bóson de Higgs e envolve 3 mil cientistas.


O CMS é uma câmera de 12,5 mil toneladas que tira fotos – com definição de 100 milhões de pixels – de choques de prótons que percorrem um túnel à velocidade da luz.


Ao Estado, Tonelli, apontado como forte candidato ao Nobel, disse que pode levar cerca de 50 anos para descobrirmos a utilidade dessas pesquisas.


O sr. preferiria encontrar o bóson de Higgs ou revelar que ele não existe?
Para a teoria, seria importante encontrá-lo. Mas há quem torça para que não encontremos nada. Nesse caso, a teoria do funcionamento do universo teria de ser revista. Mas eu adoraria dizer: agarramos ele.


Para que serve, na prática, a pesquisa que o sr. lidera?
Para a ciência, vamos confirmar uma teoria que há décadas marca nossos trabalhos. Para um cidadão comum, é cedo para dizer o que sairá disso tudo. Sem as descobertas de Einstein, nunca teríamos um GPS no carro. Mas Einstein jamais pensou que algo como um GPS seria criado. Talvez precisaremos de meio século para saber o que estamos descobrindo hoje.


Em que estágio do desenvolvimento científico está o mundo?
As pessoas acham que, por termos tantos aparelhos novos, estamos dominando todo o conhecimento. Mas não sabemos nada. A vantagem de ser cientistas é que sabemos o tamanho da ignorância da humanidade. Se encontrarmos o bóson de Higgs um dia, teremos desvendado apenas 4% do universo.


Em quanto tempo o sr. deverá encontrar o elo perdido da física?
Espero que em um ano.


Fonte: ESTADÃO.COM.BR/Brasil - 14/12/2011 - 00h13 - Internet: http://www.estadao.com.br/noticias/vidae,adoraria-dizer-agarramos-ele-diz-lider-do-projeto-que-busca-particula-de-deus,810624,0.htm
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“É a única coisa que está faltando”

Zero Hora

14.12.2011

Integrante de uma equipe de 3 mil cientistas à caça do bóson de Higgs, Sérgio Novaes [foto ao lado], integrante do experimento Solenóide Compacto de Múon, em Genebra, e professor da Universidade Estadual Paulista - Unesp - acompanha de perto os testes em Genebra. Entusiasmado, diz que em um ano será possível confirmar se a partícula realmente existe.

O que vocês enxergaram para dizer que a partícula pode existir?

Um excesso de eventos que podem sugerir que o bóson de Higgs seja o responsável. Se ele estiver nessa região, haveria excessos de pares de fótons, basicamente luz. E é o que estamos enxergando.

É possível afirmar que de fato a partícula existe?

Os resultados não são conclusivos. Vamos colher dados durante 2012 e, no final, a gente tem certeza de que vai poder confirmar ou excluir definitivamente a existência do bóson de Higgs.

Quanto tempo já dura o experimento?

Entre a concepção, a construção e o início da operação (do superacelerador) demorou mais de 20 anos. Desde março de 2010, funciona com performance impressionante.

Que dados ainda faltam?

A gente precisa ter uma estatística maior para ter certeza de que não é um desvio estatístico, mas realmente um dado real.

O que significa isso para a vida das pessoas?

É difícil dizer. Se perguntasse há 50 anos o que significaria a nanotecnologia para as pessoas, ninguém acreditaria que isso pudesse ter impacto algum. São trabalhos de dimensões muito pequenas. Somos os nanos dos nanos. É muito difícil dar qualquer previsão agora.

A teoria da origem da massa das partículas se confirma?

Confirmar é muito forte, mas há indicações de que a gente encontrou evidências. Essa teoria foi extremamente bem testada nos últimos 40 anos, menos nesse ponto do bóson de Higgs. Por isso, essa descoberta se torna tão importante. É a única coisa que está faltando para confirmarmos essa teoria.


Fonte: Instituto Humanitas Unisinos - Notícias - 14/12/2011 - Internet: http://www.ihu.unisinos.br/noticias/505002-eaunicacoisaqueestafaltando 
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Novos indícios da chamada "partícula de Deus"

BBC Brasil

12.12.2011

O prêmio mais cobiçado da física de partículas - o bóson de Higgs - está mais perto de ter sua existência confirmada, segundo o anúncio de pesquisadores que encontraram novos indícios da chamada "partícula de Deus" no Grande Colisor de Hádrons (GCH) em Genebra.


A partícula é considerada o pedaço que falta na principal teoria da física de partículas - conhecida como Modelo Padrão - que descreve como partículas e forças interagem. Ela seria responsável por dar massa a todas as outras partículas.


Durante um seminário do Cern, organização que opera o GCH, nesta terça-feira, cientistas anunciaram que dois experimentos no colisor conseguiram encontrar sinais que podem ser do bóson de Higgs, causando furor na comunidade científica.


No entanto, os pesquisadores ainda não tem dados suficientes para reivindicar verdadeiramente a descoberta. Encontrar o bóson de Higgs seria um dos maiores avanços científicos dos últimos 60 anos. De acordo com os cientistas, ela é crucial para a compreensão do universo, mas nunca foi observada em experimentos.


Qualidade "excepcional"


Dois experimentos separados no Grande Colisor de Hádrons - Atlas e CMS - procuram separadamente pela partícula. A teoria do Modelo Padrão não prevê uma massa exata para o bóson de Higgs. Por isso, os físicos precisam utilizar aceleradores de partículas como o GCH para procurar o bóson dentro de um intervalo de massas.


O Atlas e o CMS procuram sinais da partícula entre bilhões de colisões que ocorrem em cada experimento do GCH. Evidências da existência dela apareceriam como pequenos "picos" nos gráficos dos físicos.


Nesta terça-feira, os diretores dos dois projetos disseram ter encontrado estas evidências no intervalo de massa entre 124 e 125 giga elétron-volts (GeV) - cerca de 130 vezes mais pesado do que os prótons encontrados no núcleo dos átomos.


"O excesso (referindo-se ao "pulo" 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 do Atlas.

Guido Tonelli [foto ao lado], porta-voz do CMS, disse que "o excesso é muito compatível com um (bóson de) Higgs do Modelo Padrão nos arredores de 124 giga elétron-volts e abaixo disso, mas a significância estatística dele ainda não é suficiente para dizer nada conclusivo". "O que vemos é consistente tanto como uma flutuação como com a presença do bóson."


A confirmação estatística da medida obtida pelos experimentos ainda é muito baixa para classificá-la formalmente como uma descoberta.


Mecanismo do universo


Segundo os cientistas, quando o universo esfriou após o Big Bang, uma força invisível conhecida como o campo de Higgs teria se formado juntamente com o bóson de Higgs.


É este campo que dá massa às partículas fundamentais que formam os átomos. Sem ele, estas partículas passariam pelo cosmos na velocidade da luz e não conseguiriam se aglutinar. O modo como o campo de Higgs trabalha foi associado ao modo como fotógrafos e repórteres se reúnem ao redor de uma celebridade. O grupo de pessoas é "atraído" fortemente pela celebridade e cria resistência ao seu movimento em um salão, por exemplo.


Dessa maneira, o grupo dá "massa" àquela celebridade, tornando sua movimentação mais lenta. "A questão do (bóson de) Higgs é que sempre dizemos que precisamos dele para explicar a massa, mas sua importância real é que precisamos dele para entender o universo", disse à BBC Tara Shears, física especializada em partículas, da Universidade de Liverpool. "Descobrir a partícula confirma que a abordagem que estamos usando para entender o universo está correta."


Estas preocupações motivam o esforço do Cern para destacar o bóson de Higgs e outros fenômenos usando o GCH. O Grande Colisor de Hádrons fica em um túnel circular de 27 quilômetros de comprimento na fronteira entre a França e a Suíça, repleto de ímãs que "conduzem" partículas de prótons pelo imenso anel.


Em certos pontos do trajeto, o colisor faz com que os feixes de prótons se choquem uns com os outros a uma velocidade próxima à velocidade da luz, para que seja possível detectar outras novas partículas nos resultados da colisão.


Fonte: Instituto Humanitas Unisinos - Notícias - 14/12/2011 - Internet: http://www.ihu.unisinos.br/noticias/504981-avanca-busca-pela-particula-de-deus