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Rogerio Rosenfeld

Os dez anos da partícula de Higgs

Descoberta coroou décadas de desenvolvimentos experimentais e teóricos

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Rogerio Rosenfeld

Professor do Instituto de Física Teórica da Unesp e do ICTP-SAIFR; autor de "O Cerne da Matéria" (Companhia das Letras), atualmente é professor visitante no Instituto Weizmann, em Israel

No dia 4 de julho de 2012 foi anunciada no auditório da Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear (Cern), na Suíça, a existência de uma nova partícula elementar conhecida como bóson de Higgs. O nome é em homenagem ao físico teórico britânico Peter Higgs, autor de artigos em 1964 que pela primeira vez mencionaram a possibilidade da existência dessa nova partícula.

Depois de quase meio século, detectores gigantescos conseguiram encontrar os traços de partículas de Higgs produzidas a partir de colisões de prótons no Grande Colisor Hadrônico (LHC), o maior e mais poderoso instrumento desse tipo, construído no Cern. Essa descoberta, que contou com a participação de instituições brasileiras, coroou décadas de desenvolvimentos experimentais e teóricos que culminaram na confirmação do chamado Modelo Padrão das Partículas Elementares (MPPE). Higgs recebeu o prêmio Nobel de 2013, dividindo-o com François Englert, físico belga que também contribuiu para essa teoria. Comemorações da efeméride serão realizadas ao redor do mundo.

O cientista Peter Higgs, ganhador do prêmio Nobel de Física, propôs na década de 1960 um mecanismo de como as partículas adquirem sua massa - Ian Macnicol - 11.out.13/AFP

O que aconteceu nestes dez anos após a descoberta da partícula de Higgs? E quais são os planos para o futuro?

O LHC e seus detectores continuaram a funcionar até o final de 2018, quando houve uma parada técnica planejada para atualização de instrumentos. A quantidade de dados obtida até a parada mais que quadruplicou com relação a 2012. A análise desses dados por milhares de cientistas de grandes colaborações internacionais, com a contribuição de vários brasileiros, demonstrou a acurácia do MPPE em explicar todos os centenas de resultados medidos até o momento. Algumas propriedades da partícula de Higgs, como sua massa, foram medidas com grande precisão. O LHC demonstrou que o MPPE é um grande sucesso até o momento!

Depois de mais de três anos, o LHC e seus detectores entrarão em operação novamente em julho deste ano. Planeja-se que funcionem até 2038, com algumas paradas para aperfeiçoamento e atualização. A quantidade de dados será aumentada por um fator de 100 com relação a 2012. No entanto, a energia não mudará significativamente.

Mas será que existe algo a mais a ser descoberto além do MPPE? Certamente! Hoje conhecemos apenas do que é feito cerca de 5% do universo. Cerca de 95% do universo é composto de matéria escura e energia escura, das quais sabemos muito pouco. O LHC pode contribuir para o entendimento destes 95% restantes? Sim, mas não é garantido.

Para continuar a exploração das menores escalas da natureza e buscar respostas acerca do universo é necessário pensar em aceleradores ainda mais energéticos que o LHC. A construção desses imensos instrumentos leva dezenas de anos e, portanto, o planejamento deve ser iniciado com muita antecedência.

O Cern está estudando a possibilidade da construção do que está sendo chamado de Futuro Colisor Circular (FCC), que será cerca de quatro vezes maior que o LHC em tamanho e cerca de oito vezes mais energético. A China estuda construir algo semelhante. Caso venham a ser financiados, esses projetos impulsionarão a fronteira da ciência, tecnologia e inovação (CT&I), formando profissionais de alto nível e revertendo benefícios para a sociedade que nem sequer podemos imaginar.

Não posso terminar este artigo sem mencionar que, depois de 12 anos de negociações, o Brasil assinou em março deste ano um acordo para participar como membro associado do Cern. Caso ratificado pelo Congresso, deve trazer um grande avanço para a CT&I no país —uma oportunidade que não pode ser desperdiçada.

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