Bosão de Higgs e a matéria – Circo mediático ou medições dum Bosão?

Event display of a 2-tau event in the ATLAS detector. Run number: 204153, Event number: 35369265. The taus decay into an electron (blue line) and a muon (red line). Sigma 4.1 Photograph: Bianchi, Riccardo Maria. Date: 26/11/2013. Crédito: CERN

Event display of a 2-tau event in the ATLAS detector. Run number: 204153, Event number: 35369265. The taus decay into an electron (blue line) and a muon (red line). Sigma 4.1 Photograph: Bianchi, Riccardo Maria. Date: 26/11/2013. Crédito: CERN

Nestes últimos dias tem-se assistido a um descalabro de notícias sobre Ciência que adulteram sem contemplações os trabalhos (os papers) dos cientistas a fim de se alimentar o circo mediático do sensacionalismo.

Estes péssimos exemplos de desinformação não hesitam em publicar erros grosseiros, imprecisões, deturpações, e conceitos errados e em misturar temas não relacionados para gerar uma sopa de palavras sem qualquer significado à luz da Ciência. Infelizmente contam-se entres estes péssimos exemplos nomes como a Astronomy, a Space.com, ou o site Espanhol Microno.

http://astropt.org/blog/2014/06/22/pulsar-hiper-denso-contradiz-teoria-de-einstein-nao/

http://astropt.org/blog/2014/06/21/novo-metodo-baseado-no-metano-para-descobrir-vida-extraterrestre-nao/

De facto, o Bosão de Higgs tem fortes indicações de decair em partículas da matéria, que se designam por Fermiões, já que obedecem às estatísticas (spin de número fraccionado, por exemplo ½) de Fermi, formalmente de Dirac-Fermi.

Isso já foi publicado em 26 de Novembro de 2013 com sigma 4.1 pela experiência do detector ATLAS do LHC no CERN.

E também já foi publicado a 12 de Março de 2013, com sigma 4.0 combinado pela experiência do detector CMS, outro (dos 4) dos detectores do LHC.

Ora uma descoberta para o ser tem que ter Sigma 5 (desvio-padrão estatístico) e quantificar o desvio (a “margem” de erro) sistemático (dos detetores, computadores, ligações, e afins), e ainda tem que ter a revisão pelos pares, para a confirmarem ou refutarem.

A descoberta do Higgs é um facto. Tem já revisão pelos pares, Sigma 7 no canal dos bosões Z , conhece-se a massa (125.7 +-04 GeV), o spin (zero), a paridade (é a sua própria anti-partícula) e a carga elétrica (neutra, ou zero).

Portanto estes trabalhos de medição dos seus decaimentos em partículas da matéria não são nem descobertas, nem confirmações: são indícios fortes.

O Bosão de Higgs faz parte, com mais 7 bosões, do MECANISMO de Higgs, cuja descoberta foi galardoado com o Prémio Nobel da Física de 2013. Prova a existência do campo de Higgs, a causa pela qual as partículas com massa a adquirem.

Quarks a roxo e Leptões, a verde, são partículas da matéria. Bosões, a vermelho, são partículas da radiação. O Bosão de Higgs, a amarelo, é uma partícula do Mecanismo da Massa. Não dá massa, mas prova a existência do mecanismo, e do campo-força da Massa.

Quarks a roxo e Leptões, a verde, são partículas da matéria. Bosões, a vermelho, são partículas da radiação. O Bosão de Higgs, a amarelo, é uma partícula do Mecanismo da Massa. Não dá massa, mas prova a existência do mecanismo, e do campo-força da Massa.

É ao interagirem com este campo-força, o campo de Higgs, que as partículas adquirem massa.

NÃO é por o bosão de Higgs lhes emprestar, aportar, mediar (transportar) ou dar massa.

O mínimo de energia deste campo é diferente de zero, o que significa que tem energia própria, sem precisar de qualquer partícula da matéria ou da radiação para assim ser caracterizado. E, repete-se nessas notícias sem pejo nem contemplações, um tremendo erro, que se pode admitir em leigos mas não em publicações responsáveis que procurem confirmar o que escrevem com Físicos. Diz-se, repete-se, balbucia-se sem cerimónias que o Bosão de Higgs dá massa às outras partículas.

Isso é FALSO.

O Bosão em si não é um bosão mediador, não transporta massa para as partículas, é um bosão escalar (diferente dos bosões mediadores vectoriais, de direcção definida), como um splash duma pedra a cair na água, tendo efeitos em todas as direcções em simultâneo.

As partículas que têm massa restiva adquirem-na porque interagem com o Campo de Higgs, e não necessitam duma excitação tão elevada que gere um bosão de Higgs para terem massa. Um simples electrão, que é um Fermião, adquire massa interagindo com o campo e consigo próprio. E não há aí lugar ao Bosão de Higgs.

O Bosão em si é importante porque prova a existência (em energias altas) do Campo-força da massa, do campo de Higgs. E porque prova a existência do mecanismo.

As “direcções” da nossa analogia da pedra que faz “splash” na água são as partículas para onde o Higgs decai.

O Higgs decai, sabe-se então desde Março de 2013, para Fermiões (partículas da matéria).

Agora um outro paper publicado na Nature revela indícios, mais débeis, menos importantes, do decaimento do Bosão de Higgs num par de electrões-tau, que difere do electrão e do electrão-muão apenas pela massa, pois é o mais pesado dos 3.

Com apenas Sigma 3.8 para os pares de electrões-tau e ainda menos, sigma 2.1, para os pares de bottom/anti-bottom quarks.

O paper que foi ora publicado na Nature é um resumo formidável da recombinação estatística de dados, um resumo dos achados com o Run 1 do CERN, que obteve as características do Higgs: Massa, Spin, Paridade, Carga e Decaimentos.

Revela ainda que o Higgs decai num par de bottom quark/anti-bottom quark. Estes decaimentos têm em comum um decaimento para Fermiões de carga eléctrica negativa, que se referem como fermiões-down.

Mas não é uma descoberta, não é por aqui que se confirma a descoberta do bosão de Higgs. Confirma-se pelo conjunto de todos os canais, e isso já está mais do que alcançado.

O que é interessante é que o decaimento do Higgs para partículas da matéria (em oposição ao decaimento para partículas da radiação com os fotões) são as taxas de decaimento, que, tal como no caso do decaimento para bosões conferem ao modelo-padrão da Física de Partículas um lugar meritório como Modelo de Consenso, à imagem do Modelo do Big Bang na Cosmologia.

Os Bosões, como nota, obedecem às estatísticas do Físico Indiano Bose, e de Einstein, formalmente são as estatísticas de Bose-Einstein, com spin de número inteiro, por exemplo 0 ou 1. — No Run 2 poderá verificar-se melhor estes dados de medição do bosão de Higgs, e possivelmente observar melhor os bosões (e os seus decaimentos) implicados no mecanismo, sobretudo 1, que ainda não tem nome, mas que por sugestivo bom humor alguns Físicos já apelidam de “Ziggs.”

Caso este “Ziggs” se revele como parte do Bosão Z, poderá inclusive revelar-se uma faceta teórica (e algo especulativa, mas formidável) da força electrofraca.

Um diferencial denominado de “Zolch,” que seria o mecanismo de conservação da carga zero do bosão Z.

Ou seja, levaria a uma compreensão ainda melhor, tanto do mecanismo da Massa, como da Teoria Electrofraca, que unifica o Electromagnetismo com a Força Fraca.

Imaginem os materiais do futuro que se poderiam produzir com esse conhecimento. Talvez materiais hiper-degradáveis e hiper-resistentes ao mesmo tempo. Talvez… talvez seja melhor deixar isso à descrição da imaginação dos leitores.

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Coloco em seguida uma simplificação arriscada, porque de facto o Mecanismo de Higgs é deveras complexo.

Vivemos num mundo assimétrico.

Onde há 4 bosões, 3 com massa e 1 sem massa.

Isso desequilibra, mas em compensação gera a força electrofraca, por quebra espontânea de simetria, mantendo a invariância da massa-restiva das partículas conhecidas. Isso significa termos a electricidade nas tomadas das paredes e a causa pela qual o Sol brilha.

Para que o modelo padrão estivesse correcto, os Bosões W+ , W- e Z não deveriam ter massa, deveriam ser como o fotão, sem massa (formalmente diz-se massa-restiva).

Mas a realidade das observações implicava que o modelo estava incompleto, ou até mesmo errado, implicava a queda do modelo. O mecanismo de Peter Higgs repõe a simetria, o equilíbrio, ao implicar outros 4 bosões, entre os quais se conta o Bosão de Higgs.

Assim:

Fotão : sem massa
W+ : com massa
W- : com massa
Z : com massa

E os 4 propostos no mecanismo.

Bosão Nambu-Goldstone: sem massa
Bosão de Higgs: com massa
Bosão de Nambu-Goldstone: com massa
Bosão sem nome, ou “Ziggs”: com massa

Destes últimos 4, apenas o Bosão de Higgs sobrevive à quebra espontânea de simetria, os outros 3 são bosões virtuais.

Há a probabilidade teórica de se poder detectar o “Ziggs” virtual, mas estará ou no limite ou ainda para lá do limite das capacidades tecnológicas do LHC.

Numa nota final, tenho esperança que os disparates que se lêem pela Internet sejam fruto da chamada estação das tolices, própria do período de férias que se avizinha.

Mas espero que no futuro, por pressão da exigência do público, e por simples bom senso básico, quem escreva sobre Física pergunte, confira e aprenda com os Físicos, pelo menos duas coisas:

1) Física.
2) Respeito pelos leitores.

Boas Férias para todos.

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1 comentário

    • Graciete Virgínia Rietsch Monteiro Fernanbdes on 11/07/2014 at 16:26
    • Responder

    O que eu não aprendi!!!!!!
    Um abraço.

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