Porque o bóson de Higgs dá sentido ao universo [partícula de Deus]

Na última quarta-feira (4), em uma coletiva de imprensa realizada no laboratório CERN (Organização Europeia de Pesquisas Nucleares) em Genebra, na Suíça, cientistas anunciaram o que pode ser a descoberta de uma das partículas elementares para a formação de tudo o que existe: o bóson de Higgs.

Há anos, pesquisadores trabalhando no Grande Colisor de Hádrons (LHC, na sigla em inglês), o maior acelerador de partículas que existe, procuram o bóson, partícula que foi proposta pela primeira vez por Peter Higgs em 1964, 48 anos atrás.

Agora, duas equipes separadas do LHC – ATLAS e CMS – chegaram a resultados parecidos que estão em conformidade com as previsões teóricas sobre as partículas subatômicas do Modelo Padrão da Física, com a inclusão do bóson de Higgs. Isso indica que a partícula de fato existe.

O bóson teria massa de 125.3 GeV, e os resultados têm o nível de certeza de 4,9 sigma (o ideal é 5 sigma, nível necessário para reivindicar uma descoberta, pois significa que há menos de uma chance em um milhão dos dados serem um acaso estatístico).

“Foi anunciada a descoberta de um bóson que pode ser o bóson previsto por Higgs há quase 50 anos. A beleza da descoberta vem não apenas da notável previsão teórica, baseada em alguns conceitos bastante simples de simetria, mas do avanço tecnológico que foi preciso fazer para comprovar a sua existência”, comenta a Prof. Dr. Carola Dobrigkeit Chinellato, do Grupo de Física Teórica (GFT), da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP).

Tal êxito só foi possível com um enorme esforço e trabalho conjunto de milhares de pesquisadores, físicos, engenheiros e técnicos. “Acho que é mesmo um momento histórico”, diz.

Apesar de muita gente achar que o bóson de Higgs é um caso certo, ainda é preciso ter cautela. Os cientistas estão tratando a descoberta como “muito provável”, e pediram tempo para analisar as informações.

“Esta cautela é inteiramente justificável. Embora seja relativamente robusto, níveis de certeza maiores do que 4,9 já vieram a ser modificados pelos próprios dados experimentais. É preciso cuidado”, explica o Prof. Dr. Marcelo M. Guzzo, do Instituto de Física Gleb Wataghin, também da UNICAMP.

A “descoberta” e o Modelo Padrão da Física

O bóson de Higgs é a partícula pela qual supostamente tudo no universo obtém sua massa, inclusive nós, seres humanos.

Sendo assim, a partícula era vista como crucial para que os físicos pudessem dar sentido ao universo. Só que ela nunca tinha sido observada por experimentos.

Por conta de sua importância nos blocos de construção básicos do universo, o bóson recebeu o apelido de “partícula de Deus”, apelido que Guzzo não simpatiza. “Não gosto do nome ‘Partícula de Deus’, apenas se for pensado como uma espécie de brincadeira. Supondo que tenhamos, de fato, descoberto o Higgs, temos em mãos um quebra-cabeça muito mais completo rumo a uma compreensão das partículas elementares e suas propriedades. Isto é muito bom. Mas outras peças que são igualmente importantes neste quebra-cabeça nunca foram chamadas de ‘Partículas de Deus’”, argumenta.

O quebra-cabeça maior seria, por assim dizer, o Modelo Padrão da Física, uma espécie de “livro de instruções” que descreve como as partículas e as forças interagem no universo. Sem a existência do bóson de Higgs, ou seja, de uma partícula que desse massa a todas as outras, todo esse modelo poderia ir por água abaixo.

Sendo assim, uma das grandes consequências da descoberta é o fortalecimento desta teoria em detrimento de teorias alternativas. “Podemos afirmar que nada muda no Modelo Padrão das Partículas Elementares. Pelo contrário. O bóson de Higgs fazia parte do Modelo Padrão que sai muito fortalecido por esta descoberta”, diz Guzzo.

Agora, qualquer outro modelo alternativo ao Modelo Padrão terá que incorporar o Higgs, que passa a ter status de “evidenciado experimentalmente”.

E o bóson de Higgs também ajuda a explicar outras teorias, como a simetria de gauge. “Agora entendemos como a simetria de gauge, um dos pilares da construção do Modelo Padrão e que gera previsões estranhas como, por exemplo, que os bósons intermediários responsáveis pela interação fraca não têm massa, pode incorporar as massas destas partículas que foram encontradas experimentalmente já no início da década de 1970. Isto se dá através do Mecanismo de Higgs”, explica o professor.

O badalado bóson de Higgs, então, foi encontrado (provavelmente). Mas o grande vencedor parece ser o Modelo Padrão da Física.

“O conjunto começa a ficar muito interessante. Bonito mesmo! A ponto que eu gostaria de ver o Modelo Padrão ensinado nas escolas, como um conhecimento popular. É a consagração do Modelo Atomista que há milênios ronda o conhecimento humano”, opina Guzzo.

“Já há muitos anos nós aprendemos sobre a previsão da existência do bóson de Higgs, e ensinamos sobre ele para os nossos alunos. O anúncio dos resultados dos experimentos ATLAS e CMS é motivo de alegria para os físicos, e ainda mais para os físicos que trabalham na área de partículas elementares. Sentimos uma satisfação parecida com a de alguém que está montando um quebra-cabeça enorme e consegue achar a pecinha que estava faltando para completar o quadro”, comemora a professora Carola.