O que é o Bóson de Higgs?

John Ellis, físico teórico, responde a pergunta "O que é o bóson de Higgs?" em preparação para a conferência de imprensa após o seminário sobre resultados da pesquisa de 2012 do LHC sobre o bóson de Higgs, com vencimento em 04 de julho de 2012 no CERN.

Para mais detalhes: http://cern.ch/press/PressReleases/Releases2012/PR16.12E.html

[vídeo também está disponível via https://cdsweb.cern.ch/record/1458922]

O que é o bóson de Higgs?

Desde 1964 nós temos este conceito

proposto por Englert, Brout e Higgs

que espaço vazio é como uma atmosfera

e as partículas viajam através dessa atmosfera

algumas delas interagem,

algumas não interagem com isto.

Os entes que interagem com esse meio.

eles adquirem massas,

e os que passam por esse meio sem interagir,

aquelas são partículas sem massa.

Deixe-me fazer uma comparação:

imagine um infinito campo de neve

extendendo inteiramente todo o espaço,

gases, incolores, indo em todas as direções,

talvez no meio da Sibéria.

Agora imagine que você está tentando atravessar

esse campo de neve.

Então talvez você seja um esquiador,

e você passa raspando no topo,

é como uma partícula que

não interage com o campo de Higgs,

e não afunda na neve, isso é muito rápido.

É como uma partícula sem massa viajando na velocidade da luz.

Mas talvez você tenha somente neve nos sapatos,

nesse caso, você afundou no campo de neve de Higgs,

você teve menos velocidade que o esquiador,

menos que a velocidade da luz.

É como uma partícula com massa, porque você está

conectado, interagindo, com o campo de neve de Higgs.

E então finalmente se você teve as botas enterradas,

então você afundou profundamente na neve,

você vai muito, muito devagar,

e isso é como uma partícula com grande massa.

Então pense nesse campo de Higgs como um começo

de um campo universal de neve.

Agora, de onde o bóson de Higgs vem?

Nós todos sabemos que neve é feita de algo, certo?

Ela é feita de flocos de neve.

Do mesmo jeito, esse campo universal de neve de Higgs,

é feito de um pouco de quanta,

aqueles quanta como flocos de neve, que nós chamamos de bóson de Higgs.

O bóson de Higgs tem esse trabalho de dar massas

para todas as outras partículas elementares.

Se você olhar as equações básicas

do modelo padrão, como está escrito em minha camiseta,

elas são muito simétricas, de modo que

todas as partículas diferentes que aparecem são as mesmas.

Ao menos no topo de 2 linhas, não há nada

para distinguir partículas que têm massas diferentes, por exemplo.

mas essa simetria tem sido quebrada,

elétrons são mais leves que múons,

o top quark muito mais pesado

que os quarks que compõem o núcleo hoje.

Então, o topo das 2 linhas, as linhas simétricas,

não pode ser tudo que há,

há de ter algo para discriminar,

distinguir, entre os diferentes tipos de partículas.

E este é o trabalho do bóson de Higgs,

esse é o trabalho das linhas de fundo.

Dependendo de como aqueles diferentes tipos de quark

ou de elétron e múon,

dependendo de como eles conectam para o campo de Higgs, aquele bóson de Higgs,

acreditamos que eles têm massas diferentes.

A simetria entre essas partículas é quebrada.