Quem sou eu

Minha foto
Sou economista, escritor e divulgador de conteúdos sobre economia e pesquisas científicas em geral.

Future Mars Mission

Passaport Mars 2020

Projeto do Edifício de Gravidade Artificial-The Glass-Para Habitação na Lua e Marte

Botão Twitter Seguir

Translate

domingo, 9 de junho de 2019

Os físicos procuram pela partícula monstruosa de Higgs. Poderia selar o destino do Universo.

Caros Leitores;












Uma ilustração de partícula subatômica.
(Imagem: © Shutterstock)
Nós todos conhecemos e amamos o bóson de Higgs - que, para a tristeza dos físicos, foi erroneamente rotulado na mídia como a "partícula de Deus" - uma partícula subatômica primeiramente vista no Grande Colisor de Hádrons (LHC) em 2012. Essa partícula é uma peça de um campo que permeia todo o espaço-tempo; Ele interage com muitas partículas, como elétrons e quarks, fornecendo essas partículas com massa, o que é muito legal.
Mas o Higgs que vimos foi surpreendentemente leve. Segundo nossas melhores estimativas, deveria ter sido muito mais pesado. Isso abre uma questão interessante: Claro, vimos um bóson de Higgs, mas foi esse o único bóson de Higgs? Há mais vagando por aí fazendo suas próprias coisas?
Apesar de ainda não termos nenhuma evidência de um Higgs mais pesado, uma equipe de pesquisadores baseada no LHC, o maior destruidor de átomos do mundo, está mergulhando nessa questão enquanto falamos. E há rumores de que, à medida que os prótons são esmagados no interior do colisor em forma de anel, Higgs e até mesmo partículas de Higgs feitas de vários tipos de Higgs podem sair do esconderijo. [ Além de Higgs: 5 partículas indescritíveis que podem espreitar no Universo ]
Se o pesado Higgs realmente existe, então precisamos reconfigurar nossa compreensão do Modelo Padrão da física de partículas com a nova descoberta de que há muito mais para o Higgs do que o olho. E dentro dessas complexas interações, pode haver uma pista para tudo, desde a massa da partícula fantasmagórica de neutrinos até o destino final do Universo.

Tudo sobre o bóson
Leve e pesado
Enorme Higgs
Sem o bóson de Higgs, praticamente todo o Modelo Padrão desaba. Mas para falar sobre o bóson de Higgs, primeiro precisamos entender como o Modelo Padrão vê o universo.
Em nossa melhor concepção do mundo subatômico usando o Modelo Padrão, o que pensamos como partículas não é realmente muito importante. Em vez disso, existem campos. Esses campos permeiam e absorvem todo o espaço e o tempo. Existe um campo para cada tipo de partícula. Então, há um campo para elétrons, um campo para fótons e assim por diante. O que você pensa como partículas são pequenas vibrações locais em seus campos particulares. E quando as partículas interagem (por exemplo, saltando umas das outras), são realmente as vibrações nos campos que estão fazendo uma dança muito complicada. Os 12 objetos mais estranhos do Universo ]
O bóson de Higgs tem um tipo especial de campo. Como os outros campos, permeia todo o espaço e o tempo, e também consegue conversar e brincar com os campos de todos os outros.
Mas o campo de Higgs tem dois trabalhos muito importantes para fazer que não podem ser alcançados por nenhum outro campo.
Seu primeiro trabalho é conversar com os bósons W e Z (via seus respectivos campos), os portadores da força nuclear fraca. Ao falar com esses outros bósons, o Higgs é capaz de dar-lhes massa e garantir que eles fiquem separados dos fótons, os portadores da força eletromagnética. Sem a interferência do bóson de Higgs, todas essas operadoras seriam mescladas e essas duas forças se fundiriam juntas.
O outro trabalho do bóson de Higgs é falar com outras partículas, como elétrons; através dessas conversas, também lhes dá massa. Isso tudo funciona muito bem, porque não temos outra maneira de explicar as massas dessas partículas.

Tudo isso foi trabalhado na década de 1960 através de uma série de matemática complicada, mas seguramente elegante, mas há apenas um pequeno problema na teoria: não há uma maneira real de prever a massa exata do bóson de Higgs. Em outras palavras, quando você procura a partícula (que é a pequena vibração local do campo muito maior) em um colisor de partículas, você não sabe exatamente o que e onde você vai encontrá-la. [ As 11 mais belas equações matemáticas ]

Em 2012, cientistas do LHC anunciaram a descoberta do bóson de Higgs depois de descobrirem que algumas das partículas que representam o campo de Higgs foram produzidas quando os prótons foram esmagados um no outro a velocidades próximas à da luz. Essas partículas tinham uma massa de 125 gigaelétron-volts (GeV), ou o equivalente a 125 prótons - então é meio pesado, mas não incrivelmente grande.
À primeira vista, tudo parece bom. Os físicos não tinham uma previsão firme para a massa do bóson de Higgs, então poderia ser o que quisesse ser; Acontece que encontramos a massa dentro da faixa de energia do LHC. Quebre o borbulhante e vamos começar a celebrar.
Exceto que existem algumas meias-previsões hesitantes sobre a massa do bóson de Higgs com base na maneira como ele interage com outra partícula, o quark superior. Esses cálculos prevêem um número muito superior a 125 GeV. Pode ser que essas previsões estejam erradas, mas então temos que voltar às contas e descobrir onde as coisas estão indo mal. Ou o descompasso entre previsões amplas e a realidade do que foi encontrado dentro do LHC poderia significar que há mais na história do bóson de Higgs.
Há muito bem que poderia haver uma infinidade de bósons de Higgs que são muito pesados ​​para nós vermos com nossa atual geração de colisores de partículas. (A coisa massa-energia remonta à famosa equação E = mc ^ 2 de Einstein , que mostra que energia é massa e massa é energia. Quanto maior a massa de uma partícula, mais energia ela tem e mais energia é necessária para criar aquela massa pesada coisa.)
De fato, algumas teorias especulativas que impulsionam nosso conhecimento da física além do Modelo Padrão prevêem a existência desses bósons pesados ​​de Higgs. A natureza exata desses caracteres adicionais de Higgs depende da teoria, é claro, que vai de apenas um ou dois campos de Higgs extra-pesados ​​até estruturas compostas feitas de vários tipos diferentes de bósons de Higgs juntos.
Teóricos estão trabalhando duro tentando encontrar qualquer maneira possível de testar essas teorias, uma vez que a maioria delas é simplesmente inacessível aos experimentos atuais. Em um artigo recente submetido ao Journal of High Energy Physics, e publicado online no arXiv, uma equipe de físicos avançou uma proposta para procurar a existência de mais bósons de Higgs, com base na maneira peculiar pela qual as partículas poderiam se decompor. partículas mais leves e mais facilmente reconhecíveis, como elétrons, neutrinos e fótons. No entanto, esses decaimentos são extremamente raros, de modo que, embora possamos, em princípio, encontrá-los com o LHC, serão necessários muito mais anos para coletar dados suficientes.

Quando se trata do pesado Higgs, vamos ter que ser pacientes.
·         7 fatos estranhos sobre Quarks

Originalmente publicado na Live Science.
Fonte: Space.com / Por   / 08-06-2019   
Obrigado pela sua visita e volte sempre!
                      
Hélio R.M. Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).

Membro da Society for Science and the Public (SSP) e assinante de conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and Space Administration) e ESA (European Space Agency).

Participa do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela NASA. A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica Brasileira (SAB), como astrônomo amador.

Participa também do projeto The Globe Program / NASA Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) e U.S Department of State.




Nenhum comentário:

Postar um comentário