April 09, 2024

Morreu o Peter Higgs




As ideias do Dr. Higgs sobre a criação de massa no universo, que desenvolveu enquanto jovem teórico no início da década de 1960, utilizavam cálculos matemáticos para propor uma explicação nada menos audaciosa do que a razão pela qual todos nós existimos: como é que os átomos que constituem as estrelas, os planetas e as pessoas - tudo no universo - vieram a existir.

A sua teoria pressupunha a existência de uma partícula então desconhecida. Em homenagem ao seu papel na aparente explicação da criação, mais tarde veio a ser chamada a 'Partícula de Deus.'

Cinco outros publicaram ideias semelhantes quase exatamente ao mesmo tempo. Seriam necessários mais milhares de cientistas, a trabalhar em vastas colaborações multinacionais, para finalmente encontrar o bosão de Higgs.
Ainda assim, foi o modesto Dr. Higgs cujo nome passou a ser identificado com a ideia revolucionária. Apenas um outro teórico partilhou com ele o Prémio Nobel da Física de 2013.


A Academia Real das Ciências da Suécia, que atribui o Prémio Nobel, afirmou na altura que o modelo padrão da física, que está na base da compreensão científica do universo, "assenta na existência de um tipo especial de partícula: a partícula de Higgs. Esta partícula tem origem num campo invisível que preenche todo o espaço.

"Mesmo quando o universo parece vazio, este campo está lá. Sem ele, nós não existiríamos, porque é do contacto com o campo que as partículas adquirem massa. A teoria proposta por Englert e Higgs descreve este processo."

Em meados do século XX, os físicos estavam a aproximar-se de muitos segredos do cosmos - Albert Einstein e outros cientistas compreendiam agora a gravitação e a relatividade e a forma como os campos quânticos governavam o comportamento dos fotões (partículas que constituem a luz) e dos electrões (que criam a eletricidade). Mas as teorias não explicavam tudo o que os cientistas queriam saber sobre o funcionamento do mundo a nível subatómico.

Os estudiosos ainda não compreendiam, por exemplo, porque é que as partículas elementares têm massa. Os cálculos da teoria quântica sugeriam que as simetrias que parecem reger o comportamento do Universo não se podiam aplicar às partículas maciças que formam os átomos, como os protões e os neutrões. Mas a massa tinha de existir. Sem ela, os componentes atómicos afastar-se-iam uns dos outros, como as partículas de luz. A matemática simplesmente não fazia sentido
.

O físico nipo-americano e futuro prémio Nobel Yoichiro Nambu sugeriu em 1961 que uma quebra indeterminada numa das simetrias poderia criar massa. Em 1964, como professor na Universidade de Edimburgo, na Escócia, o Dr. Higgs ofereceu uma possível explicação para o facto.

Alegadamente durante um passeio pelas Terras Altas da Escócia, colocou a hipótese de que a simetria é quebrada porque o universo é permeado por um campo invisível, atualmente conhecido como o campo de Higgs. O campo interage com algumas partículas subatómicas, tornando-as mais lentas, tal como um encontro com melaço pegajoso torna uma mosca mais lenta, conferindo-lhes assim massa.

O Dr. Higgs detalhou os seus cálculos em dois artigos académicos. O primeiro foi publicado pela Physics Letters, uma revista publicada pela Organização Europeia para a Investigação Nuclear, ou CERN. O segundo foi rejeitado pela revista. Um dos editores disse que "não tinha relevância óbvia para a física".

Sem se deixar intimidar e percebendo que precisava de aumentar a "conversa de vendas", o Dr. Higgs ajustou o segundo artigo, levantando a possibilidade não só do misterioso campo, mas também de uma partícula que lhe estivesse associada. 

O artigo sobre o bosão foi publicado pela revista americana Physical Review Letters, que também publicou ideias semelhantes de Robert Brout e François Englert, da Bélgica, e da equipa anglo-americana de Gerald Guralnik, Carl Hagen e Tom Kibble.

Um acontecimento marcante no desenvolvimento da teoria de Higgs surgiu com um artigo de 1967 do físico Steven Weinberg, que propôs um modelo completo que juntava duas das principais forças - a força electromagnética e a força nuclear fraca - com o modelo do Dr. Higgs para gerar massa.

Weinberg, então do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, e dois outros cientistas ganharam o Prémio Nobel em 1979 pelo trabalho que levou ao Modelo Padrão da Física de Partículas, que continua a ser a melhor explicação dos cientistas para o funcionamento subatómico do universo.

À medida que os cientistas se aperceberam de como o Modelo Padrão se baseava no mecanismo de Higgs, o trabalho do Dr. Higgs recebeu mais atenção. Os físicos aperceberam-se que, se existia um campo de Higgs, deveria ser possível produzir a partícula que lhe estava associada. Isso poderia ser feito esmagando partículas subatómicas a energias quase inimagináveis.

A ideia era que, se não se encontrasse o bosão de Higgs, tudo o que a ciência pensava saber sobre o universo seria posto em causa. Mas encontrá-lo confirmaria o Modelo Padrão.

A caça à partícula tornou-se uma obsessão científica. Durante quase meio século, os governos gastaram fortunas na construção e operação de colisores de partículas gigantes. Este esforço deu origem à máquina de 10 mil milhões de dólares do CERN, perto de Genebra. Foi capaz de produzir colisões a energias que os cientistas pensavam ser suficientemente elevadas para fazer aparecer o bosão.

O Dr. Higgs, na altura reformado como professor, pensou que funcionaria. Se não funcionasse, disse ao Times de Londres, "ficaria muito, muito intrigado. Se não estiver lá, já não percebo o que penso que percebo".

No meio de grande júbilo, a 4 de julho de 2012, dois grupos de investigação comunicaram os seus resultados. Esmagando feixes de protões quase à velocidade da luz e estudando os detritos produzidos, as equipas afirmaram ter descoberto provas conclusivas de que o esquivo bosão de Higgs realmente existia.

O Dr. Higgs esteve presente em Genebra para o anúncio. Quando os pormenores foram apresentados, limpou uma lágrima do olho. Um ano mais tarde, partilhou o Nobel com Englert; Brout, o parceiro de investigação de Englert, tinha morrido em 2011 e, por isso, não era elegível para o prémio.

"Peter Higgs deparou-se com um puzzle inacabado no momento certo e definiu como deveria ser a peça central", disse o físico teórico Robert Garisto, editor-chefe da Physical Review Letters. "Quarenta e oito anos depois, eles encontraram-na".

Dr. Higgs arrives for a scientific seminar at CERN in 2012. (Denis Balibouse/AP)


Quando jovem, o Dr. Higgs, um apoiante de causas políticas liberais, conheceu a linguista americana Jody Williamson durante uma reunião de um grupo anti-proliferação nuclear.

Casaram-se no início dos anos 60, mas separaram-se cerca de uma década mais tarde - em parte, segundo o Dr. Higgs, devido à sua obsessão pelo trabalho.

Tiveram dois filhos e mantiveram-se próximos até à morte de Williamson em 2008. O Dr. Higgs disse que a separação do casal marcou o declínio da sua carreira de investigação. "Depois do fim do meu casamento, acho que perdi o contacto", disse ele a um jornalista em 2008. "Não consegui manter-me atualizado.

O Dr. Higgs era ateu e, tal como muitos físicos, detestava o termo "Partícula de Deus", tendo dito ao jornal britânico Guardian, em 2008, que o considerava "embaraçoso". Também parecia frequentemente desconfortável com o facto de o "chamado bosão de Higgs" e o "chamado campo de Higgs", como ele os designava, terem sido baptizados com o seu nome e não com o nome de qualquer dos outros cientistas que tiveram a ideia ao mesmo tempo.
Mas acabou por admitir: "Será difícil livrarmo-nos do nome 'bosão de Higgs'".


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