O que é Bóson de Higgs e por que ele é chamado de Partícula de Deus?


A teoria do Bóson de Higgs tem ajudado a ciência a decifrar uma das grandes questões da humanidade: de que somos feitos? Isso porque ela nos dá a explicação de como as partículas elementares, como os quarks e os elétrons, ganham sua massa.

Essas partículas elementares são os blocos de construção do universo, presentes na formação de tudo que existe. Ou seja, sem o Bóson de Higgs nada teria massa, então não haveria universo.

Mas o que é o Bóson de Higgs e como ele faz isso?

Para começar, não é o próprio Bóson de Higgs que garante massa às partículas. De acordo com a teoria, as partículas elementares ganham massa interagindo com um campo de energia invisível, que cobre todo o universo.

O Bóson de Higgs seria a partícula que compõe esse campo, chamado de Campo de Higgs.

Essa teoria busca explicar porque algumas partículas subatômicas possuem muita massa, enquanto outras possuem pouca ou nada. E a resposta seria que, quanto mais uma partícula interage com esse campo, mais massa ela tem.

Essa teoria foi proposta por Peter Higgs em 1964. Higgs sugeriu que quando o Big Bang ocorreu, todas as partículas eram iguais e não possuíam massa. Porém, conforme o cosmos foi esfriando, um campo de forma invisível se formou: o Campo de Higgs.

Segundo a teoria, todas as partículas do universo só começaram a ter massa no momento em que entraram em contato com esse campo.

Campo de Higgs

E tudo bem se sentir alguma dificuldade em entender essa teoria! Em 1993, o ministro da Ciência do Reino Unido precisou criar uma competição nacional para encontrarem a melhor metáfora que explicasse o Bóson de Higgs.

A analogia ganhadora foi a do físico David Miller, que comparou o campo de Higgs com uma multidão de membros de partidos políticos espalhados em uma sala. Uma pessoa anônima poderia se mover facilmente entre a multidão, afinal, ninguém a estaria impedindo.

Por outro lado, a primeira-ministra Margaret Thatcher teria mais dificuldades para se movimentar, visto que ela chama mais atenção e por isso muitas pessoas estariam ao seu redor. Ou seja, essas pessoas ao seu redor seriam como uma “massa” a mais, fazendo com que ela se movesse mais devagar.

Mas afinal, por que o Bóson de Higgs é chamado de Partícula de Deus?

Bóson de Higgs
Bóson de Higgs

Apesar da sua importância na formação do universo, não é por isso que o Bóson de Higgs é chamado de Partícula de Deus.

O nome Partícula de Deus apareceu pela primeira vez no livro do físico Leon Lederman, chamado "A partícula de Deus: se o universo é a resposta, qual é a questão?".

Só que na verdade, o nome que o físico Leon Lederman queria dar à partícula seria "Goddamn Particle", que significa "partícula maldita". Esse nome era uma brincadeira sobre a dificuldade de se detectar a partícula, tanto que isso levou mais de 40 anos e precisou de um acelerador de partículas de bilhões de dólares.

Acontece que os editores não foram de acordo com o nome escolhido, trocando seu nome para "The God Particle", ou seja, "Partícula de Deus".

Nem a comunidade científica nem a igreja ficaram muito felizes com a escolha, e o próprio Peter Higgs já confessou que não gostou do nome dado ao livro de Lederman. Apesar disso, ele acabou ajudando na popularidade da partícula, fazendo com que, por curiosidade, muitas pessoas acabassem pesquisando pelo tema.

O Campo de Higgs e a formação do Universo

Apesar do motivo para o uso desse nome não cumprir com as expectativas, o Bóson de Higgs ainda possui um papel muito importante.

Sua descoberta foi essencial para começarmos a entender os blocos de construção do universo e como as partículas elementares adquirem sua massa. Ou seja, sem ele, não existiria o universo como conhecemos.

Porém é importante saber que, apesar de citarem o Bóson de Higgs como o responsável por dar massa a tudo no universo, na verdade, ele explica apenas uma parte dessa massa. Isso porque ele apenas confere massa aos quarks e elétrons, e a maior parte do universo visível é formado por partículas compostas, como prótons e nêutrons.

Apesar dessas partículas conterem quarks, eles não são os únicos que atribuem sua massa. Isso porque a força nuclear que mantém os quarks unidos também exerce um papel nesse quesito.

De qualquer modo, a possível descoberta do Bóson de Higgs e seu campo são um passo importante no caminho que nos leva ao entendimento do universo.

A descoberta do Bóson de Higgs e a comprovação do Modelo Padrão

Apesar dessa ideia ser proposta nos anos 60, foi somente em 2013 que um experimento utilizando o maior acelerador de partículas do mundo, chamado de Grande Colisor de Hádrons (LHC), parece ter encontrado o Bóson de Higgs.

A descoberta do Bóson foi fundamental para a comprovação do Modelo Padrão, uma espécie de catálogo que contém todas as partículas conhecidas no universo, com suas características.

Ele foi derivado do trabalho de Albert Einstein no começo do século 20, e entre seus componentes estão os quarks, léptons, glúons e fótons, que já haviam sido comprovados. E depois da descoberta com o LHC, o Modelo Padrão finalmente estaria completo.

Segundos os cientistas, esse modelo é capaz de explicar 4,6% do Universo. Isso porque 23% dele seria formado por matéria escura, e os outros 72,4% seria de energia escura.

Apesar de 4,6% parecer pouco, já é um grande salto do homem sob a compreensão do universo que conhecemos.

E é verdade que o Bóson de Higgs poderia destruir o universo?

Após a descoberta científica do Bóson de Higgs, Stephen Hawking fez um alerta de que essa partícula poderia levar à destruição do universo. Mas como ela faria isso?

Segundo o físico, isso poderia acontecer caso a partícula chegasse a uma potência de 100 bilhões de GeV (gigaelétron-volts).

Como o Campo de Higgs dá massa à tudo que existe, o aumento energético do bóson aumentaria também a massa de todas as partículas do universo. Isso criaria uma bolha de vácuo que se expandiria na velocidade da luz, consumindo tudo em seu caminho e levando ao fim do universo.

Mas isso não é tão preocupante como parece! Segundo Hawking, para a partícula chegar a essa massa, seria necessário um acelerador de partículas do tamanho do planeta Terra. E se for depender de um processo natural, isto poderia ocorrer depois de no mínimo 10 octodecilhão de anos (1 seguido de 58 zeros).

Ou seja, até isso acontecer, nosso sol já teria se apagado e nosso universo não seria nada do que conhecemos.

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