Higgs Boson discovery

TEMPOP a r a s a b e r p r i m e i r o

NA MOSCA Esta imagem de

computador mostra o instante em que um bson de Higgs (em

amarelo) produzido numa coliso de

prtons no acelerador de partculas LHC

PARTCULA DE DEUS

A FOTOGRAFIA DA

Cientistas comprovam a existncia da partcula mais procurada da histria. O que isso significa para a cincia, para nossa viso de mundo e para a f

Peter Moon e Alexandre Mansur

CINCIA

Foto: AFP

34 > POCA , 9 de julho de 2012 9 de julho de 2012, POCA > 35

Nosso conhecimento sobre essa par-tcula resultado de uma empreitada histrica. Dentro do LHC, 9 mil ms supercondutores gigantes operam 24 horas por dia, sete dias na semana, con-sumindo a energia usada por uma cida-de de 100 mil habitantes. Os supercon-dutores aceleram dois feixes de energia formados por prtons, as partculas dos ncleos dos tomos. Tais feixes so ace-lerados em sentidos opostos at atingir 99,9999991% da velocidade da luz. A tal velocidade, os prtons completam 11 mil voltas por segundo no acelera-dor. quando eles colidem de frente. Esmigalham-se, liberam quantidades prodigiosas de energia e acumulam uma montanha microscpica de es-combros. So 32 milhes de colises por segundo. A maioria dos detritos formada por partculas conhecidas dos cientistas. De vez em quando, pipocam partculas nunca antes detectadas. o caso do bson de Higgs. A probabilida-de para gerar um Higgs uma a cada 100 bilhes de colises. Com trilhes de trilhes de prtons circulando no acelerador, basta meia hora para, em

Dificilmente, esse tipo de investiga-o cientfica ter implicaes prticas imediatas no cotidiano. o que aconte-ce em geral com a fsica bsica, voltada para a fronteira do conhecimento. O eltron foi descoberto no sculo XIX. Na poca, ningum sabia para que ser-viria. Depois, foi fundamental para a construo dos primeiros computado-res, nos anos 1940, e para a revoluo digital que vivemos hoje. O nutron foi achado em 1932. S dez anos depois foi possvel desenvolver os primeiros reatores nucleares, que hoje geram energia e movem submarinos. Desde o nutron, 14 outras partculas foram detectadas. So todas dificlimas de

tese, surgir um Higgs. Desde que o LHC foi inaugurado, em 2010, as equipes dos experimentos Atlas e CMS, que buscam evidncias do bson, analisaram 800 trilhes de colises. Perdidos no meio dessa barafunda, os cientistas pinaram apenas e to somente dois eventos, dois vislumbres do fugidio bson.

Quais as consequncias da descober-ta? A mais imediata poltica. Trata-se do argumento de que os fsicos preci-savam para justificar o investimento de US$ 10 bilhes na construo do LHC. Num momento em que a Europa est financeiramente quebrando, os cien-tistas precisam no somente justificar o gasto inicial, mas tambm o fluxo de dinheiro para manter o emprego dos 10 mil funcionrios do Cern. Com o trunfo na mo, os pesquisadores j ace-nam com a necessidade e investimen-tos ainda mais vultosos para continuar desvendando o cosmo. Achamos a pea que faltava, afirmou o gerente-geral do Cern, o alemo Rolf-Dieter Heuer. hora de comear a longa jornada para investigar todas as propriedades dessa interessante partcula.

produzir e impossveis de manter. Elas sobrevivem nos aceleradores de part-culas por nfimas fraes de segundo. Mas prometem um futuro de aplicaes tecnolgicas, como materiais com pro-priedades quase mgicas, formas revo-lucionrias de energia ou tratamentos de sade ainda impensados.

O principal impacto da descoberta do bson de Higgs se d na forma como enxergamos o mundo. Nos anos 1950, quando os fsicos comearam a descre-ver a fauna de partculas estranhas que compem os tomos, no sabiam por que elas tinham massa. Formularam v-rias teorias que justificassem essa mgi-ca. Cada uma delas descrevia uma part-

cula com caractersticas distintas. Cada uma defendia um bson diferente. Nos anos 1960, a maioria foi descartada. A nica que fazia sentido fora formulada pelo ingls Peter Higgs. Agora, com a descoberta do bson que ele vislum-brou, poderemos comear a entender por que existem 17 partculas e quatro foras fundamentais na natureza, como a eletromagntica ou a gravidade. J certo entre os fsicos que o Modelo Padro (que descreve essas partculas e foras) no a explicao fundamental para a compreenso da natureza, diz o fsico brasileiro Andre Sznajder, que participou da descoberta do bson (leia a entrevista na pgina 60). s

Tempo CINCIA

O CRIADOR O fsico ingls Peter Higgs tinha 35 anos quando previu o bson de Higgs, em 1964. Agora, aos 83, foi agraciado com os louros de sua descoberta

maior descoberta cientfica dos ltimos 40 anos na verdade minscula. menor que um tomo de hidrognio e extremamen-te fugaz. Depois de quase meio sculo de buscas, apareceu e sumiu num instante to curto que desafia a noo do tempo. Den-tro da maior cmera fotogrfica do mundo, o LHC, acelerador de partculas da Orga-

nizao Europeia para a Pesquisa Nuclear (Cern), na fronteira entre Sua e Frana, alguns dos maiores fsicos contemporneos s conse-guiram extrair um trao probabilstico da existncia dessa partcula misteriosa. Batizada pelos cientistas de bson de Higgs, ela guarda o segredo para a existncia da matria. Conhecida como partcula de Deus, pode ser a chave para entender de onde viemos e para onde vamos. o mais importante passo da humanidade para desvendar a maravilhosa mecnica do cosmo e como ele foi criado.

Ahhiggs

Foto: Denis Balibouse/AFP


A fsica agora se dedicar a outras questes. O bson deixa mais pergun-tas que respostas, afirma o fsico ame-ricano Lawrence Krauss. O que gera a existncia do campo de Higgs onde atuam os bsons? H outras foras que determinam sua configurao? Ser que foras parecidas tambm so respon-sveis pela gravidade? Nos ltimos 40 anos, um leque de especulaes tericas foi desenvolvido para responder a esse tipo de pergunta. Podiam ser apenas alucinaes, afirma Krauss. Agora, a gua gelada do experimento cientfico levar embora vrias ideias erradas e pode nos apontar para a direo certa. Essa direo pode revelar um Universo extravagante. Para comear, diz Krauss, o campo de Higgs implica que o espao vazio mais rico e estranho do que se imaginava h um sculo. No podemos entender nossa existncia sem com-preender o vazio, afirma.

A confirmao do b-son uma faanha cien-tfica que aumenta nossa capacidade de explicar o mundo pela via analti-ca e racional. Ela ocorre num momento em que correntes polticas e re-ligiosas tm questiona-do o discurso cientfico. Vrios lderes religiosos no aceitam a descrio cientfica para a criao do Universo, h 13,75 bilhes de anos, conhecida como Big Bang. Uma pes-quisa da Universidade da Carolina do Norte, nos Estados Unidos, revela que a confiana na cincia caiu 25% entre os conservadores americanos nos ltimos 40 anos. Argumentando que a cincia tem limites, grupos americanos criti-cam a Teoria da Evoluo, formulada por Charles Darwin (1809-1882) e adotada pela gentica, desde ento, para tratamentos mdicos ou avanos na agricultura. No incio do ano, o deputa-do americano Rick Brattin defendeu o ensino da criao divina nas escolas de Missouri. No sabemos o que aconte-ceu h bilhes de anos, afirmou. Diante das pesquisas que descrevem como a poluio humana est esquentando a Terra, muitos tambm duvidam da ca-

Tempo CINCIA

pacidade cientfica de entender e prever algo to complexo quanto o clima. E levam essa atitude a outros campos do saber. H evidncias de que a corroso na atitude pblica em relao cincia do clima espalhou para outras reas da cincia, diz Ralph Cicerone, presiden-te da Academia Nacional de Cincia americana. A descoberta do bson de Higgs, coerente com a teoria do Big Bang, aumenta a credibilidade dos cos-mlogos para explicar nossas origens.

Para alguns, o avano da cincia pode reduzir o espao da f. medida que a cincia explica cada vez mais, h cada vez menos necessidade de explicaes religiosas, diz Steven Weinberg, da Universidade do Texas, prmio Nobel da Fsica em 1979. Originalmente, na histria humana, tudo era misterioso.

Fogo, chuva, nascimento e morte. Tudo aparente-mente exigia a ao de algum ente divino. Com o passar do tempo, diz Weinberg, conseguimos explicar mais fenmenos naturais de forma obje-tiva. Isso no contradiz a religio, diz Weinberg. Mas tira uma de suas motivaes.

Em que medida des-vendar a vida ntima das partculas reduz o espao para nossa crena no di-vino? Em nada. Quando

perguntaram ao americano Charles Townes (Nobel de Fsica em 1964) se Deus o ajudava no laboratrio, ele pen-sou um pouco e disse: Bem, acho que sim. Ele diz que no v dificuldade al-guma em conciliar sua f crist com o empirismo cientfico. No creio que a cincia esteja completa de forma alguma. No entendemos tudo, e d para ver que, no conhecimento cientfico, h vrias in-consistncias. Precisamos aceitar o que no compreendemos, afirma.

Por f ou diplomacia, a maioria dos pesquisadores prefere esse tipo de abor-dagem cautelosa. Cincia e religio so duas janelas pelas quais as pessoas olham para compreender o grande Universo l fora, diz o fsico britnico Freeman Dyson. Nenhuma dessas vises completa. Ambas merecem respeito. U

Para a cinciaA descoberta do bson de Higgs deixa mais perguntas que respostas

Para a fPor mais que avance, a cincia nada tem a dizer sobre as crenas religiosas sobre o mundo

A mensagem

hhiggs

Fotos: CERN

O Grande Colisor de Hdrons (LHC) foi construdo pela Organizao Europeia para Pesquisa Nuclear (Cern) para detectar partculas elementares da matria, em especial o bson de Higgs

1984O projeto do LHC proposto e analisado por grupos de cientistas

1994A construo do acelerador de partculas aprovada

1998A construo do LHC tem incio

2008Em 10 de setembro, so feitos os primeiros disparos de prtons. O LHC apresenta defeitos e fechado 13 dias depois

2009O LHC volta a operar em novembro depois de sucessivos atrasos

2010Aps um ano, encerrada a primeira leva de disparos. O LHC fechado para o inverno

2011Em maro, tem incio a segunda leva de disparos. Os primeiros sinais da descoberta do bson de Higgs surgem em dezembro

2012Em 4 de julho, anunciada a descoberta da nova partcula

Os principais marcos da descoberta

UMA ESPERA DE 28 ANOS

Instalado sob a fronteira entre a Frana e a Sua, a uma profundidade entre 50 e 150 metros, o tnel do LHC tem 27 quilmetros de extenso e considerado o maior e mais complexo experimento cientfico do mundo

As vertiginosas dimenses da maior descoberta cientfica em dcadas

O LHC EM SETE PASSOS

EM NMEROS

1 Acelerao inicialOs feixes de prtons so acelerados por quatro aparelhos, os sncrotrons, cada um mais potente que o anterior

2 Velocidade mximaAo atingir 99,9999991% da velocidade da luz (300.000 km/s), os feixes so introduzidos em sentidos contrrios no tnel

3 ColisoCada feixe tem 100 bilhes de prtons e d 11.254 voltas por segundo no tnel. Eles colidem de frente 32 milhes de vezes por segundo

4 O LHCb (Large Hadron Collider beauty) um dos quatro detectores de partculas. Foi construdo para estudar a matria e a antimatria

5 CMS (Compact Muon Solenoid)Analisa colises em busca de diversas partculas, como o grviton e o bson de Higgs, detectado por ele pela primeira vez em dezembro passado

6 ALICE (A Large on Collider Experiment)Pesquisa um estado da matria chamado plasma de quark-glons, a sopa de partculas produzidas pelo Big Bang

7 ATLAS (A Toraoidal LHC Apparatus)Alm de observar a formao de buracos negros dentro do LHC, o detector analisa colises em busca do bson de Higgs. Encontrou-o junto com o CMS em dezembro

800trilhes de colises foram analisadas nos ltimos dois anos

Fonte: CERN

1/100bilhes de colises a probabilidade de detectar um bson de Higgs

125,3 prtons a massa da nova partcula detectada pelo experimento CMS

Genebra

VersoixFerney-

Voltaire

MeyrinSt. Genis-Pouilly

FRANA

SUA

LHC

1

2

3

4

5

6

7

LCHb

ALICE

CMS

8,6 QUILMETROS

ATLAS

126 prtons a massa da nova partcula detectada pelo experimento ATLAS

100

mLHC

Fronteira

LCHbALICE

CMS

ATLAS

ONDE OS PRTONS COLIDEM

40 > POCA , 9 de julho de 2012

O Universo um lugar realmen-te grande, afirmou certa vez o cosmlogo americano Carl Sagan. Ele foi, alm de cientista brilhan-te, um inspirado divulgador da cincia. Recorria a imagens poticas para descre-ver as escalas inimaginveis do tempo e do espao que constituem o Universo em que vivemos. O Universo , de fato, grandioso. Abarca 400 bilhes de gal-xias como a nossa Via Lctea, cada qual com 100 bilhes de estrelas ou mais. Nessa grande ordem das coisas, o Siste-ma Solar, o Sol, a Terra, voc e eu no passamos de nfimos gros de areia per-didos na imensido das dunas do Saara. Se estivesse vivo, ao saber da confirma-o da existncia de uma nova partcula que exceto por uma chance de 1 em 3 milhes deve ser o to aguardado bson de Higgs, Sagan poderia muito bem acrescentar: O Universo tambm um lugar muito complexo.

Depois de quatro sculos de des-cobertas que s se tornaram possveis graas a feitos intelectuais assom-brosos dos maiores gnios da huma-nidade, o retrato que temos hoje do Universo pode ser qualificado por um sem-nmero de adjetivos, menos sim-ples e muito menos definitivo. Para entender como o Universo do jeito que , os fsicos investigam o mago da matria e a intimidade dos tomos, os tijolos elementares que formam tudo aquilo que conhecemos o cu que admiramos, a gua que bebemos, o ar que respiramos, as casas onde vivemos e at as pessoas que amamos.

No exagero afirmar que o Univer-so a manifestao fsica da interao de zilhes de partculas submetidas s foras fundamentais da natureza. Os modos como matria e energia intera-gem so descritos pelas leis da fsica. Es-sas leis so universais. Aqui na Terra, s

A existncia do bson de Higgs confirma a teoria mais complexa e ambiciosa para explicar as leis da natureza e deixa inmeras questes em aberto

COMO O UNIVERSO FUNCIONA

Tempo CINCIA

DIVERSIDADE CSMICA A imagem, obtida pelo

telescpio orbital Hubble, exibe milhares de galxias

nos confins do Universo. Nosso Universo a

manifestao fsica da interao de zilhes de

partculas fundamentais

Peter Moon

hhiggs

Foto: NASA


valem para a gua do macarro que fer-ve e para os eltrons que percorrem os circuitos de computador velocidade da luz. No espao sideral, as mesmas leis so responsveis pela fuso de tomos de hidrognio no ncleo das estrelas que as faz brilhar e pela emisso de ftons de luz na exploso de superno-vas nos confins do firmamento. Como podem os fsicos ter certeza de que o funcionamento do Universo depende da interao de partculas microscpi-cas que ningum nunca viu?

Aqui, importante fazer uma ressal-va: quando falamos em partculas, ima-ginamos logo bolinhas de golfe ou de pingue-pongue reduzidas a um tama-nho diminuto, girando ao redor umas das outras como se fossem os planetas do Sistema Solar. Mas as partculas fun-damentais no so exatamente assim. Partcula apenas a melhor palavra que a lngua portuguesa nos ofere-ce para descrever fenmenos que, na verdade, s podem ser compreendidos mesmo por meio de complicadssimas equaes matemticas. Tudo o que po-demos fazer em linguagem corrente tentar explic-los por meio de metfo-ras e descries que jamais correspon-dero exatamente realidade.

isso o que a imprensa mundial tem feito nos ltimos dias: tentativas de ex-plicar como, da interao incessante da fauna formada por 17 partculas subat-micas, brota nossa realidade; como, da troca de foras entre essas partculas, surge a coerncia da matria que co-nhecemos, que se agrega na forma de tomos, molculas, gros, clulas, ossos, chapas, vigas, oceanos, nuvens, estrelas, buracos negros e galxias. Este texto apenas mais uma dessas tentativas, den-tro dos limites da linguagem e da com-preenso de um leigo, de reduzir a algo como 3 mil palavras os conhecimentos que a humanidade levou centenas de anos para acumular.

O QUE SO TOMOS?O tomo a unidade elementar que

constitui a matria que conhecemos. tomos esto em geral associados aos elementos qumicos. H tomos de ferro, enxofre, mercrio, cobre, hi-drognio, oxignio e, como se fossem tijolos, eles se renem para formar as

molculas e todas as demais substn-cias e compostos qumicos. Os tomos so infinitesimais. Para ter uma ideia de quo diminutos so, basta saber que, numa colherinha de ch de gua, cabem 500 sextilhes de tomos. O que significa isso? Considere o seguinte: o peso da Terra 6.580 sextilhes de qui-los. Se 1 quilo equivalesse a 1 tomo, ento a Terra toda caberia em 13 co-lherinhas. Uma das mais maravilhosas descobertas da fsica que, apesar de ser tantos, to pequenos e de formar compostos de todo tipo, os tomos so essencialmente vazios. Quer dizer, tec-nicamente no so, mas quase como se fossem. Um tomo formado por uma multido de partculas subatmi-cas, cada uma milhares de vezes menor que ele. E elas so todas separadas por espao vazio.

QUE PARTCULAS FORMAM OS TOMOS?

Desde o sculo XIX, sabe-se que todo tomo dividido em duas partes: um ncleo e uma nuvem de partculas que orbitam esse ncleo, conhecidas como eltrons. Dentro do ncleo do tomo, o prton foi descoberto em 1917 e o nutron em 1932. Nos anos 1930, pensava-se que prtons e nu-trons fossem partculas elementares. Nos anos 1940, descobriu-se que eles tambm eram divisveis. Havia part-culas ainda mais elementares em seu interior. Desde ento, a histria da fsica tem sido ditada pela identifica-o das partculas subatmicas e pela formulao das teorias que descrevem cada uma delas e sua relao com o funcionamento do Universo.

COMO SO DESCOBERTAS AS PARTCULAS FUNDAMENTAIS?

Para detectar as partculas, os fsicos dependem da operao de mquinas descomunais, carssimas e ultrasso-fisticadas: os aceleradores de partcu-las. Os primeiros datam da dcada de 1930. Eram relativamente pequenos e cabiam numa sala. Nada os compa-rava ao imenso anel subterrneo de 27 quilmetros do Grande Colisor de Hdrons (LHC), na fronteira da Su-a com a Frana, onde foi detectada

chamado Modelo Padro, uma coleo de equaes que previa a existncia de diferentes partculas com determina-das caractersticas e nveis especficos de energia. Aquelas com nveis relativa-mente baixos de energia foram desco-bertas ainda nos anos 1940 e 1950. Elas foram identificadas tanto no espao, com a ajuda de telescpios, quanto nos primeiros aceleradores de partculas.

O Modelo Padro descreve um sis-tema composto de 17 partculas su-batmicas que interagem segundo as quatro foras fundamentais atuantes sobre toda a matria e a energia do Universo. Segundo o Modelo Padro, a cada partcula corresponde uma anti-partcula, com as mesmas caracters-ticas, exceto por uma propriedade, a carga. Por exemplo: a antipartcula do eltron chama-se psitron. Ele exata-mente igual ao eltron, mas tem carga oposta (eltrons tm carga negativa; psitrons tm carga positiva).

Todo o zoolgico subatmico esta-belecido pelo Modelo Padro dividido em dois grandes grupos de partculas: frmions e bsons (leia mais no quadro da pgina 44). Entre os frmions esto as partculas que constituem matria palpvel, com massa. Eles existem em duas categorias. A primeira, formada por seis partculas, so os quarks. Qua-rks se aglutinam em trios para formar os prtons e nutrons que existem no ncleo dos tomos. A segunda catego-ria de frmions so os lptons, tambm em nmero de seis. Seu representante mais conhecido o eltron que orbita o ncleo atmico.

Os bsons so partculas que, de acordo com o Modelo Padro, trans-portam as foras fundamentais por meio das quais interagem os diversos tipos de frmions. O modelo prev quatro bsons, associados a trs foras diferentes: s

Tempo CINCIAhhiggs

LUZ NO FIRMAMENTO Um observatrio no Chile usa o raio laser para calibrar suas observaes. Os telescpios podem ser usados para detectar partculas desconhecidas no espao

a nova partcula que os fsicos acre-ditam ser o bson de Higgs. Por ser pequenos, os primeiros aceleradores operavam a energias baixas, suficientes para investigar as condies da matria quando o Universo j tinha mais de trs minutos, e sua temperatura era de apenas 1 bilho de graus (algo como 100 vezes a temperatura no ncleo do Sol, de 15 milhes de graus). Naque-le instante, as partculas subatmicas que formavam a sopa csmica original se associavam para formar o ncleo

dos primeiros tomos de hidrognio, o elemento qumico mais simples e abundante. No LHC, construdo pelos fsicos da Organizao Europeia para a Pesquisa Nuclear (Cern), feixes de tomos podem ser acelerados a velo-cidades prximas s da luz (300.000 quilmetros por segundo). Nessas condies, os tomos atingem nveis assustadores de energia, comparveis aos nveis que existiram logo nos pri-meiros instantes do Big Bang, a explo-so primordial que ps o cosmo em

expanso h 13,75 bilhes de anos. Ao recriar em laboratrio essas condies, os fsicos conseguem captar sinais das partculas mais fundamentais que sur-giram naquele instante primordial. Foi por meio desses sinais que eles com-provaram a existncia das partculas mais esquivas do Universo.

O QUE O MODELO PADRO?A busca das partculas subatmicas

desconhecidas seguiu um plano. Ele foi traado a partir de um castelo terico

Foto: Science Photo Library

hhiggs

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d

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O MODELO PADRO DAS PARTCULAS ELEMENTARES

Lptons

Quarks

Up

FRMIONS BSONS

O Modelo Padro compreende as 17 partculas que constituemo Universo e trs de suas quatro foras fundamentais exceto a gravidade

Fonte: The Economist

QUARKS Quando combinados, formam o prton e o nutron do ncleo dos tomos

LPTONS Os eltrons, carregados eletricamente, orbitam o ncleo dos tomos. Os neutrinos, sem carga, raramente interagem com matria. Os mons e taus, com carga, desaparecem rapidamente

PORTADORAS DE FORA Fora a gravidade, essas partculas representam as trs foras fundamentais. O fton est associado ao eletromagnetismo e luz. O glon, da fora nuclear forte, mantm o ncleo do tomo coeso. Os bsons W e Z, da fora nuclear fraca, so responsveis pelos decaimentos radioativos dos elementos qumicos

DO ELTRON AO BSON DE HIGGS

Quanto tempo levou entre a concepo da teoria e a descoberta das partculas

Felipe Pontes (texto) e Gerson Mora, Marco Vergotti e Rodrigo Fortes (grico)

1880 90 1900 10 20 40 5030 60 70 80 90 2000 10

Eltron

Fton

Mon

Neutrino do eltron

Neutrino do mon

Down

Estranho

Up

Charmoso

Tau

Bottom

Glon

Bson W

Bson Z

Top

Neutrino do tau

Bson de Higgs

Lptons Bsons Quarks

1880 90 1900 10 20 40 5030 60 70 80 90 2000 10

Teorizada e explicada Descoberta

Portadorasde fora

Charmoso Top

Down Estranho Bottom

Neutrino do eltron

Neutrino do mon

Neutrino do tau

Eltron Mon Tau

Fton

Bson Z

Bson W

Glon

Bsonde Higgs

Somos capazes de observar apenas 4% do que deve existir. O restante est dividido entre matria e energia escura

4%Matria

75%Energia escura

21%Matria escura

Toda a matria do Universo existe graas a ele. O campo funciona como uma rede csmica que as partculas atravessam, cuja trama dificulta seus movimentos. Algumas partculas passam por ela, outras encontram resistncia em diferentes graus propriedade que se manifesta como sua massa

3 TOMOS O bson de Higgs d massa s outras partculas que formam os primeiros tomos de hidrognio

Toda matria do cosmo formada por trs partculas fundamentais: o quark up, o quark down e o eltron

Consultoria: Eduardo Gregores, fsico e professor da Universidade Federal do ABC

COMO FUNCIONA O CAMPO DE HIGGS

MOLCULAOBJETO TOMO NCLEO

Prton

PRTON

Nutron NUTRONQuarkdown

O bson de Higgs permite s outras partculas ganhar massa e formar de tomos a planetas

A PEA QUE FALTAVA NO UNIVERSO

2 ESFRIAMENTO Um trilionsimo de segundo depois, o Universo esfriou, e as partculas comearam a interagir com esse campo. A partir desse instante, elas passaram a ter massa

1 BIG BANG No incio, a temperatura do Universo estava to alta que impedia que o campo de Higgs, uma fora invisvel, atuasse sobre as partculas

DO QUE FEITA A MATRIA

Campo de Higgs

Bson de Higgs

BIG

BA

N

G

1 32 4

4 CORPOS CELESTES Os tomos formaram as primeiras estrelas

Um trilionsimo de segundo aps a exploso

Trs minutos aps a exploso

Milhes de anos

hhiggs

Tempo CINCIA

O bson de Higgs est associado a um campo de fora que existe desde o comeo do Universo. Como ele ajudou a formar o cosmo

FTON A partcula que forma a luz passainclume pelo campo de Higgs. No tem massa

ELTRON Interage um pouco menos como campo. Tem menos massa que o quark

QUARK Sofre mais interao com o campo,portanto tem mais massa

Quarkup

Eltron


1. A fora eletromagntica, que se ma-nifesta na eletricidade das lmpadas, no magnetismo dos ms, na luz de tudo aquilo que vemos e em fenme-nos invisveis como as ondas de televi-so, rdio, celular, micro-ondas e nos perigosos raios ultravioleta. O bson associado fora eletromagntica conhecido como fton;2. A fora nuclear forte, que aglutina os quarks de trs em trs para formar os prtons e nutrons do ncleo dos to-mos. O bson associado fora nuclear forte se chama glon; 3. A fora nuclear fraca, que responde por alguns tipos de radiao emitida pelos tomos. Ela transmitida pelos bsons W e Z.

H ainda no Universo uma quarta fora, a nica cuja ao no se mani-festa no nvel microscpico das part-culas subatmicas: a gravidade. Ela s se faz notar no nvel macroscpico. Faz a ma cair da macieira, prende nossos ps ao solo, faz a Terra orbitar o Sol e arrasta bilhes de estrelas girando em torno do centro da Via Lctea. Alguns fsicos acreditam que a gravidade seja transmitida por um bson hipottico, que no faz parte do Modelo Padro, conhecido como grviton. Uma cor-rente da fsica se debrua para tentar provar a existncia do grviton. Se ele for descoberto, um novo castelo te-rico teria de ser usado para explicar o Universo no lugar do Modelo Padro: a Teoria Quntica de Campos, cujo estudioso mais clebre Sheldon Lee Cooper, personagem da srie de TV The Big Bang theory. Ningum sabe se existe algo como o grviton.

Na semana passada, porm, foi fi-nalmente anunciada a comprovao daquela que exceto por aquela pro-babilidade de 1 em 3 milhes deve ser a ltima partcula que faltava para referendar a realidade do Modelo Pa-dro: o bson de Higgs.

O QUE O BSON DE HIGGS?

O bson de Higgs foi concebido em 1964 pelo fsico ingls Peter Higgs. Foi necessrio quase meio sculo para confirmar sua existncia justamente porque, para detect-lo, era preciso construir um acelerador grande como o LHC. Ele uma partcula diferente

das outras. Apesar de ser um bson, no se manifesta como um veculo para a interao das foras fundamentais que atuam entre os frmions. O bson de Higgs se faz presente num espectro muito mais amplo. Para entender como, preciso voltar ao incio dos tempos.

O Universo teve um comeo. Toda matria e energia foram criadas no Big Bang. Se tudo o que existe decorre da interao de matria e energia segundo algumas poucas leis fundamentais, razovel supor que tais leis surgiram no Big Bang. Os fsicos no sabem no que consistia o Universo recm-nascido antes de ele completar seu primeiro trilionsimo de segundo. O conhecimento atual insuficiente para compreender as condies reinantes naquele inferno original, com densi-dades e temperaturas quase infinitas. As leis da fsica que conhecemos po-dem ser aplicadas a partir do momen-to em que o Universo completou seu primeiro trilionsimo de segundo de vida. Voc pode achar que um lapso to diminuto de tempo irrelevante, mas no . O desafio da fsica moder-na consiste exatamente em descobrir quais eram as condies naquele breve instante, pois foram elas que definiram a evoluo do cosmo nos 13,75 bilhes de anos seguintes.

No instante exato do Big Bang, quando a temperatura do Universo era infinita, no havia matria, apenas energia, representada pelos ftons, que no tm massa e viajam velocidade da luz. O Universo comeou ento a resfriar e a se expandir. Com 1 trilion-simo de segundo, a temperatura baixou para 100 bilhes de graus. Nesse mo-mento, surgiram os quarks e lptons. Com a comprovao da existncia do bson de Higgs, possvel explicar como isso aconteceu. Ele responsvel pela fora que atua num campo invis-vel, chamado campo de Higgs. Quando o campo de Higgs surgiu, ele passou a criar uma resistncia ao movimento das outras partculas e fez com que elas adquirissem uma propriedade que to-dos conhecemos: a massa. Aquelas que interagiam de forma leve com o campo de Higgs acabaram ganhando pouca massa e passaram a viajar a velocidades pouco inferiores da luz. o caso dos

Tempo CINCIA

eltrons. As partculas que interagiam mais com o campo de Higgs se torna-ram mais macias e mais lentas. Foi o caso dos quarks. Os ftons jamais interagiram com o campo de Higgs. Permaneceram sem massa, viajando velocidade da luz.

A descoberta da razo por que algu-mas partculas tm massa e outras no explica tambm por que a matria do jeito que . Se quarks e lptons no ti-vessem massa, no haveria ncleos at-micos, nem tomos, nem estrelas, nem vida. H 40 anos, as maiores mentes da humanidade estavam procura de alternativas para explicar como a ma-tria adquiria massa, diz o fsico Sergio Novaes, da Universidade Estadual Pau-lista (Unesp). Essa corrida fascinante chegou ao fim.

O QUE FALTA DESCOBRIR?A confirmao do bson de Higgs

consagra o Modelo Padro como uma

CANHO DE FTONS Um pesquisador estuda as propriedades do laser nos EUA. O raio foi descoberto em 1957, graas ao estudo dos ftons, as partculas de luz e da fora eletromagntica

hhiggs

das maiores criaes intelectuais da humanidade. Ela demonstra que o Modelo Padro um mecanismo ade-quado para descrever os fenmenos da natureza. Sua coleo de equaes extremamente poderosa e permite aos fsicos estudar com confiana os fenmenos que se processam no mi-crocosmo subatmico. Ainda assim, o Universo revelado pelo Modelo Pa-dro no nada simples. Quem em s conscincia poderia imaginar um Uni-verso regido pela interao entre 16 partculas (e suas 16 antipartculas), quatro foras fundamentais e o b-son de Higgs? Por que a natureza no prefere operar com, digamos, apenas quatro partculas e uma nica fora? Fosse esse o caso, o Universo seria com certeza mais simples. Mas no seria o nosso. No haveria a matria nem tomos de hidrognio incendiando as estrelas. E, sem estrelas, no haveria os planetas nem a vida.

Alm de complexo, o retrato da na-tureza revelado pelo Modelo Padro incompleto. O Modelo Padro uma ferramenta poderosa para explicar os fenmenos que acontecem dentro do tomo. Mas no tem nada a dizer em relao gravidade, a quarta fora fun-damental, descrita por Isaac Newton e Albert Einstein. A gravidade res-ponsvel pelo surgimento de estrelas, planetas, sistemas solares, buracos ne-gros e galxias. A teoria que melhor descreve esses fenmenos a Teoria Geral da Relatividade, de Einstein. Ela no se aplica ao mundo subatmico. Enquanto tivermos duas teorias desca-sadas para explicar os aspectos macro e micro do Universo, no teremos atin-gido uma viso fsica definitiva, capaz de explicar toda a natureza.

A busca de uma Teoria Final uni-ficada no tem sido nada fcil. Eins-tein, talvez o maior gnio do sculo XX, dedicou seus ltimos 30 anos de

vida a esse objetivo e nada conse-guiu. Atualmente, a melhor candidata a tentar explicar o Universo como um todo se chama Teoria das Cordas. Ela j existe h 30 anos. matematicamen-te elegante e, por isso, congregou um squito de seguidores. Mas jamais con-seguiu produzir uma evidncia sequer da prpria validade. A natureza insiste em se comportar de um modo diferen-te daquele que ns, os fsicos, gostara-mos que ela fosse, afirma o brasileiro Marcelo Gleiser, do Dartmouth College, em Connecticut. Gleiser iniciou a car-reira estudando as cordas, mas aban-donou aquele caminho ao perder a f na validade da teoria.

Hipteses no faltam para tentar explicar a natureza num nvel mais profundo. H a Teoria Quntica de Campos, existe a Supersimetria, a Teoria Technicolor e tambm outras modalidades de um ramo conhecido como Fsica Extica, um conjunto de teorias que descrevem um Universo com inmeras dimenses desconhe-cidas (podem ser 7, 11, 13 e at mesmo 23), alm das trs dimenses espaciais que conhecemos.

dessas novas teorias que, esperam os fsicos, poder surgir a explicao para outro fenmeno misterioso: a energia escura, uma fora desconhe-cida, descoberta em 1998 e responsvel pela acelerao da expanso do Uni-verso. Outros mistrios a solucionar envolvem saber o que existe no interior inacessvel dos buracos negros, ou se existiriam atalhos por meio dos quais seria possvel viajar no tempo para re-gies distantes do cosmo, chamados de buracos de minhoca. Algumas teorias postulam ainda que nosso Universo no nico, mas apenas um entre in-finitos outros, brotando de vrios Big Bangs a partir de um Universo maior, chamado multiverso.

A deteco do bson de Higgs no joga luz sobre nenhuma das questes acima. Elas continuam sem soluo. Se e quando as respostas finalmente surgirem, talvez o ser humano descubra como o Universo funciona. O passo se-guinte ser responder por que ele existe. Nas palavras do fsico Sergio Novaes, a busca de uma teoria de todas as coisas quase como a busca do divino. U

Foto: Kevin Fleming/CORBIS


A descoberta do bson de Higgs encerra um captulo funda-mental na histria da fsica. O Higgs era a ltima pedra que faltava as-sentar no tabuleiro do Modelo Padro, o castelo terico construdo ao longo do sculo XX para descrever as partculas que operam na intimidade dos tomos. O captulo do Modelo Padro que se encerra apenas o mais recente de um livro que vem sendo escrito desde que os primeiros humanos, dotados da ra-zo, passaram a olhar as estrelas e a se questionar sobre a razo da existncia.

As primeiras explicaes para a na-tureza do Universo eram todas metafsi-cas. Atribuam poderes sobre-humanos a entidades divinas capazes de criar o cosmo, a Terra e a vida. Quem primeiro buscou pensar a natureza de um modo objetivo foram os filsofos gregos no sculo V a.C. Entre eles, uma escola

liderada por Leucipo de Mleto e seu discpulo Demcrito de Abdera. Seu objeto de reflexo era o mundo palp-vel, aquele que se descortinava a seus olhos. Leucipo e Demcrito acredita-vam que o cosmo, o sistema harmnico do mundo natural, consistia em duas partes fundamentais: os tomos e o va-zio. Para esses pensadores, chamados atomistas, a menor partcula do cosmo era o tomo, palavra grega que significa indivisvel. Esse cosmo, diziam, era eter-no e existia para se contrapor ao caos.

A viso atomista estava longe de ser consensual entre os gregos. Plato, o grande filsofo ateniense, rejeitava a ideia dos tomos. Para ele, o cosmo no era eterno. Fora criado. Apesar da oposi-o platnica, a concepo atomista so-breviveu para ser adotada, no sculo III a.C., por outro filsofo do mundo an-tigo, Aristteles. Na viso aristotlica s

Do grego Demcrito ao ingls Peter Higgs, a humanidade levou 2.500 anos para desvendar o ltimo mistrio do Universo ao menos por enquanto

PETER HIGGSFsico ingls

O bson de HiggsEm 1964, Higgs props a existncia

de uma partcula responsvel pela massa de outras partculas.

H 50 anos, ele no tinha computador. Calculou tudo mo.

Foi a ltima vez que a cincia prescindiu da computao

UMABREVE HISTRIADA FSICA

Tempo CINCIA

Peter Moon

1964

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Foto: Science Photo Library


Tempo CINCIAhhiggs

MURRAY GELL-MANNFsico americano

Os quarksEm 1964, Gell-Mann postulou a existncia dos quarks, partculas que formam prtons e nutrons. Os quarks foram confirmados em 1968, rendendo a Gell-Mann o Nobel de Fsica de 1969

1964

SHELDON GLASHOW &STEVEN WEINBERGFsicos americanos

Fora eletrofracaNo incio dos anos 1960, Glashow (de culos) e Weinberg conseguiram unificar duas foras fundamentais da natureza, a eletromagntica e a nuclear fraca, responsvel por algumas formas de radiao. Dividiram o Nobel de Fsica de 1979

RICHARD FEYNMANFsico americano

Eletrodinmica QunticaFeynman ganhou o Nobel de Fsica de 1965 por seu trabalho iniciado ainda nos tempos de faculdade, nos anos 1940. A Eletrodinmica Quntica foi a primeira teoria a conseguir estabelecer uma correlao entre a Mecnica Quntica (das partculas subatmicas) e a Teoria da Relatividade (que relaciona matria com energia), os dois pilares da fsica do sculo XX

original, os tomos eram indivisveis, imutveis e existiam em variedade infi-nita. Apesar de vagar pelo vazio, vez por outra eles se enganchavam, formando aglomerados que davam forma mat-ria. Cerca de 330 a.C., Aristteles aban-donou esse modelo. Passou a defender a existncia de quatro elementos funda-mentais que no eram feitos de tomos: fogo, ar, terra e gua.

Aristteles foi preceptor de Alexan-dre, o Grande, um dos maiores gene-rais da Antiguidade. Quando Alexandre conquistou seu imprio, a influncia do pensamento aristotlico se espalhou pelo mundo antigo e relegou a doutrina ato-mista a um papel secundrio. O atomis-mo teria ainda dois defensores, o grego Epcuro, no sculo III a.C., e o romano Galeno, no sculo II. Com a destruio pelos primeiros cristos da Grande Bi-blioteca de Alexandria, no sculo IV, os pergaminhos dos atomistas foram des-trudos. Sua filosofia foi esquecida.

No houve no Ocidente nenhum estudo srio sobre a natureza ntima da matria pelos 1.500 anos seguintes. O atomismo foi resgatado somente no sculo XVII, quando os iluministas ressuscitaram a filosofia de Epcuro. s

1961

1949

Fotos: AP Photo/Jane Bernard, Bettmann/Corbis e Joe Munroe/Hulton Archive/Getty Images


Tempo CINCIAhhiggs

MARIE CURIEFsica franco-polonesa

RadioatividadeMarie Curie considerada a maior cientista mulher de todos os tempos. Ela descreveu os elementos qumicos rdio e polnio e, graas a eles, descobriu a radioatividade. Ganhou o Nobel de Fsica de 1903

1898

MAX PLANCKFsico alemo

Os quantaPlanck estudou a natureza dos ftons e descobriu que a luz transmitida em pacotes, que chamou de quanta. Ganhou o Nobel de Fsica de 1918. o fundador da Mecnica Quntica

ALBERT EINSTEINFsico naturalizado americano

Teoria da RelatividadeEinstein foi o maior fsico desde Newton. Sua Teoria da Relatividade revelou que tempo, espao, matria e energia so facetas da mesma moeda universal. Ganhou o Nobel de 1921

1905

1900

O francs Ren Descartes (1596-1650), assim como o italiano Galileu Galilei (1564-1642), tinha em boa conta uma teoria muito parecida com o atomismo. Ela afirmava que a matria era com-posta de corpsculos que, a princpio, seriam divisveis apenas mediante a mudana de sua natureza um res-qucio da pedra filosofal que, segundo os alquimistas medievais, transmutava os metais em ouro. Era a doutrina do Corpuscularianismo.

Se Galileu considerado o primeiro dos cientistas, o ingls sir Isaac Newton (1643-1727) considerado o ltimo dos feiticeiros. Newton partiu do Corpuscu-larianismo para desenvolver sua Teoria Corpuscular da Luz. Segundo ela, a luz era composta de partculas chamadas corpsculos. Embora Newton no seja lembrado por essa teoria, ele demons-trou uma prescincia impressionante. Em 1900, o alemo Max Planck (1858-1947) provou que a luz emitida em pacotes, que chamou de quanta. Com isso, Planck lanou as bases para o desen-volvimento da Mecnica Quntica.

Newton considerado um dos maio-res gnios da fsica por sua Teoria da Gra-vitao Universal, de 1687. Nela, Newton descreve as propriedades bsicas da gra-vidade e demonstra ser ela a responsvel pela queda das mas das rvores e pela rbita dos planetas em torno do Sol. A gravitao de Newton fez o homem, pela primeira vez, perceber que as mesmas leis a que estamos submetidos aqui, na superfcie terrestre, tambm so vlidas no espao da sua universalidade.

Depois da gravidade, os discpulos de Newton passaram a investigar a na-tureza no af de detectar outras foras fundamentais. Com a inveno da m-quina a vapor, a Inglaterra mergulhou na Revoluo Industrial. O desafio dos homens da cincia era desvendar fen-menos naturais que pudessem ter uti-lidade prtica um deles era a energia eltrica e magntica. O gnio inicial por trs da compreenso do magnetismo foi o ingls Michael Faraday (1791-1867). Ele foi o primeiro a estabelecer uma ligao de identidade entre os raios de luz e o magnetismo. Essa ligao foi se-dimentada pelo escocs James Clerck Maxwell (1831-1879), descobridor da fora eletromagntica. Ela est por trs de fenmenos aparentemente distintos como a luz, o magnetismo, os raios X e as ondas de rdio e televiso.

A descoberta da fora eletromagn-tica levou uma legio de cientistas a se aprofundar no estudo dos fenmenos que cercam a eletricidade e a luz. F-sicos ingleses e alemes inventaram o tubo de raios catdicos (uma verso rudimentar dos futuros aparelhos de TV). Eles emitiam raios luminosos, dirigidos para pequenos orifcios. Os estudiosos no compreendiam por que os raios que cruzavam um orifcio no seguiam em linha reta, mas se espa-lhavam. Alguns afirmavam que eles ti-nham uma natureza semelhante das ondas do mar. Outros diziam que eram formados por corpsculos. Em 1897, s

Fotos: Hulton Archive/Getty Images (2) e Keystone/Getty Images


SC. V a.C.

o ingls J.J. Thomson (1856-1940) mostrou que a natureza daqueles raios era corpuscular. A partcula que os formava, ele chamou de eltron.

Decifrada a natureza dos raios ca-tdicos, o passo seguinte foi elucidar a natureza da luz. Foi Planck quem des-cobriu que a luz composta de par-tculas sem massa, chamadas ftons. Dois anos antes, em 1898, a polonesa Marie Curie, ao lado de seu marido, Pierre, descobrira o elemento qumico rdio e, com ele, a radioatividade.

Depois da descoberta do eltron, era dada como certa a existncia dos to-mos, aquelas partculas indivisveis so-nhadas pelos gregos havia milhares de anos. Faltava saber como eles eram. Em 1917, o ingls Ernest Rutherford (1871-1937) percebeu que a carga positiva dos tomos estava depositada em seu ncleo, em torno do qual os eltrons, de carga negativa, orbitavam. Assim ele demons-trou a existncia do prton. Em 1932, percebeu-se que os prtons no estavam sozinhos no ncleo atmico, mas divi-

Tempo CINCIA

diam aquele espao exguo com partcu-las de carga neutra, os nutrons.

Quem pensava que a natureza mais ntima da matria fora revelada foi des-mentido em 1936. Com o auxlio de te-lescpios, descobriu-se no espao uma partcula assemelhada ao eltron, o mon. Nas dcadas seguintes, 14 outras espcies exticas da fauna subatmica foram detectadas nos aceleradores de partculas. Sua descoberta rendeu pr-mios Nobel a uma multido de fsicos, encabeada por nomes como Richard Feynman, Steven Weinberg, Sheldon Glashow e Murray Gell-Mann.

A descoberta dessas partculas ex-ticas possibilitou ao homem criar os computadores, pisar na Lua, explodir bombas atmicas e desenvolver uma infinidade de novos materiais. O lti-mo espcime que faltava era o bson de Higgs, proposto pelo ingls Peter Higgs em 1964. No mais. Agora, hora de os fsicos comearem a escre-ver a fsica do sculo XXI.

curioso notar que, 25 sculos aps os atomistas defenderem a ideia do va-zio, ele retorna na forma da misteriosa energia escura que permeia o Univer-so. Ela foi descoberta em 1998. No se sabe do que consiste. Conhecem-se apenas seus efeitos. A energia escura responde pela acelerao da expanso do cosmo. Ao que tudo indica, pode ser uma manifestao da energia que reside no vcuo interestelar. O vcuo, afinal, est longe de ser vazio. Os fsicos que entenderem a natureza desse v-cuo tero lugar garantido no panteo dos gnios do futuro. U

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MICHAEL FARADAYFsico ingls

Luz e magnetismoEstabeleceu uma ligao entre os raios de luz e o magnetismo, dando o primeiro passo para a unificao dessas formas de energia numa nica

1831JAMES MAXWELLFsico escocs

Fora eletromagnticaMaxwell demonstrou que a eletricidade, o magnetismo e a luz so manifestaes da mesma fora fundamental, a eletromagntica

1861

SIR ISAAC NEWTONFsico ingls

Gravitao universalAo lado de Albert Einstein, Newton foi um dos maiores gnios da humanidade. Ao descobrir a fora da gravidade, mostrou que as mesmas leis que agem na Terra so vlidas em todo o Universo

DEMCRITO DE ABDERAFilsofo grego

A ideia do tomoDemcrito foi um dos pioneiros do atomismo, doutrina filosfica segundo a qual o cosmo formado por apenas duas coisas: os tomos indivisveis e o vazio

1687

Fotos: Hulton Archive/Getty Images


POCA O que a descoberta muda em minha vida agora? Andre Sznajder Ainda no sabemos. A aplicao vem com o tempo. A fsica bsica a mola motriz da tecnologia. de uma relevncia extrema entender o mecanismo como as partculas geram sua massa. Uma descoberta dessas pode de repente revolucionar a gerao de energia ou o transporte. Ao controlar a massa, voc pode mexer com a gravidade. A gente estuda com o objetivo de entender a natureza em seu nvel mais fundamental e dominar suas interaes, ter a compreenso e aprender a manipular.

POCA Por que essa descoberta importante para o mundo?Sznajder A cincia bsica de hoje a tecnologia de amanh. Essa a razo pela qual as naes investiram E 20 bilhes nesse projeto. Quando Wilhelm Conrad Rntgen, em 1895, descobriu os raios X, ele no tinha a mnima ideia de que serviria para alguma coisa. Edward Pursel descobriu a res-sonncia magntica estudando fsica bsica. Ningum ima-ginaria sua utilidade para a medicina 50 anos atrs.

POCA Perguntar sobre a utilidade da pesquisa irrita?

Sznajder No. Acho extremamente importante. O leigo tem uma dificuldade enorme para entender para que se faz isso. Por outro lado, h pessoas que ficam indignadas por se gastar bilhes de euros, com tanta gente passando fome, para estudar algo sem utilidade definida. Essas pessoas esto enganadas, porque a histria tem mostrado que tudo o que voc faz em cincia bsica mais tarde se aplica em tecnolo-gia e isso ajuda a melhorar a vida do homem. Se no fosse assim, a gente estaria at hoje vivendo em cavernas. Fora as descobertas derivadas da prpria pesquisa.

POCA Que descobertas?Sznajder O protocolo que usamos na internet foi desenvol-vido para que os fsicos pudessem se comunicar sobre as pesquisas. So coisas inesperadas que saem da necessidade de criar uma tecnologia para fazer esses experimentos. O Cern hoje, por causa do acelerador de partcula, um dos maiores conhecedores da tecnologia de supercondutores. Basicamente, com o supercondutor voc pode transmitir energia eltrica sem perda. No tenha dvida de que no futuro toda a trans-misso de energia ter de ser feita sem perda. s

NOVAS TEORIAS Andre Sznajder em

seu laboratrio, no Rio de Janeiro.

Ele recebe as informaes do Cern

instantaneamente, pelo computador

Tempo

O PROFESSOR E PESQUISADOR DA UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO ANDRE SZNAJDER, de 44 anos, o nico brasileiro envolvido diretamente na anlise de dados da experincia do bson de Higgs. Num laboratrio da universidade no Maracan, na Zona Norte do Rio, ele analisa os dados enviados pela Organizao Europeia para a Pesquisa Nuclear (Cern). De voz calma e jeito um pouco tmido, ele tem pacincia infinita para explicar fsica de partcula a leigos. Diz que ainda no se pode afirmar que a partcula detectada pelos cientistas seja mesmo a de Higgs. Seria muito sem graa a gente comprovar a teoria que est a h 40 anos. Mais interessante seria dizer que essa teoria est errada, para podermos formular outra teoria fundamental e buscar evidncias, diz, rindo.

Nelito Fernandes

O fsico brasileiro que participou da descoberta diz que no h certeza absoluta de que a partcula encontrada seja

mesmo a de Higgs. E que isso a torna mais instigante

Andre Sznajder

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ENTREVISTA

SERIA MELHOR SE A TEORIA

ESTIVESSE ERRADA

Foto: Stefano Martini/POCA


POCA O projeto todo foi cercado de polmica. Chegaram a dizer que o mundo poderia acabar. Sznajder Na poca da ligao do acelerador, fsicos teri-cos fizeram uma previso de que aquilo poderia criar um microburaco negro, que poderia sugar toda a Terra. um absurdo, porque essas colises acontecem o tempo todo na atmosfera h milhes e milhes de anos, em energia muito maior, e a Terra est a firme e forte.

POCA Por que o Higgs chamado de partcula de Deus? Sznajder Esse termo foi uma questo de marketing. O No-bel da Fsica Leon Lederman escreveu um livro sobre Higgs chamado Goddam particle (Maldita partcula, porque nin-gum conseguia encontrar). O editor no deixou esse nome. Resolveram dar um nome aceitvel, isso caiu no gosto da mdia. Virou a partcula de Deus sem ter nenhuma relao com ele, apesar de ser um dos ingredientes fundamentais do Universo. O Higgs de uma importncia fundamental para tudo o que a gente conhece, toda a estrutura da matria que a gente conhece. Em ltima instncia, pode-se dizer que, sem o Higgs, voc no teria tomo, molcula, no teria vida. Haveria um bando de partculas espalhadas pelo Universo.

POCA Voc acredita em Deus?Sznajder No (pausa). Talvez, mas de uma forma muito parti-cular. Para mim, Deus a natureza. O que estamos fazendo no tem nada a ver com Deus. Mas com o Universo, a natureza.

POCA A divulgao dessas descobertas pode ajudar a gerar uma nova gerao de fsicos? Sznajder As pessoas tm medo de fsica, mas ela no um bicho de sete cabeas. muito mal ensinada no Brasil. Fsica bsica precisa ser em laboratrio, e isso custa dinheiro.

POCA A descoberta pode mudar o ensino de fsica?Sznajder Na verdade, essa parte da fsica ainda no chegou ao ensino mdio. No ter de ser revista. Se a partcula for o Higgs, a gente, a princpio, est comprovando uma teoria de 40 anos. A gente tentar ver o que vem depois. Uma possi-bilidade que ele no seja o Higgs e a gente tenha de rever a fsica que conhecemos. U

POCA O que o Brasil ganha com a participao no projeto?Sznajder Conhecimento e experincia. Hoje, no h um livro que voc abre para aprender sobre fsica de partculas. Voc aprende fazendo, como toda a tecnologia de ponta. Ningum vai vender a receita disso. Voc tem de se incorpo-rar, desenvolver a pesquisa junto para dominar. Voc adqui-re tecnologia, experincia na construo de detectores que podem ser usados na medicina, por exemplo. Tenho acesso a qualquer informao que qualquer prmio Nobel teria. Tudo inteiramente aberto a todos. O Brasil est em p de igualdade com qualquer outro pas em termos de acesso aos dados e tecnologia que sair dali.

POCA Por que se diz que a comprovao do bson de Higgs muda tudo se j se previa a existncia dele h mais de 40 anos?Sznajder A gente sabe praticamente que a teoria no final. A grande maioria dos fsicos acredita que ainda existe algo mais fundamental. O que a gente quer, no fundo, encontrar o que est por debaixo disso. Ser que o Higgs realmente funda-mental ou ele tem subestruturas, composto de partculas mais fundamentais? Essa a primeira pergunta que a gente far se descobrir o Higgs. A gente est sempre se perguntando essas coisas, fazendo teorias. Isso a busca eterna da fsica.

POCA Por que no h certeza se a partcula de Higgs?Sznajder Descobrimos uma nova partcula compatvel com um Higgs, mas no podemos afirmar que seja o Higgs. Por que achamos que ? Porque tem caractersticas de Higgs. Tudo leva a crer que , mas pode no ser.

POCA Existe um temor de no ser? Sznajder No ser o Higgs poderia ser mais interessante ainda. Seria muito sem graa a gente comprovar a teoria que est a h mais de 40 anos. A gente sabe que a teoria tem lacunas. Tem de haver algo mais fundamental. A gente no tem dica, no sabe para onde correr. Se voc encontra s o Higgs agora e mais nada, ser muito difcil. Mas, se a gente encontra algo que no o Higgs, abre novas possibilidades. Mais interessan-te seria dizer que essa teoria est errada, para a gente poder formular outra teoria fundamental. Geralmente a fsica assim. A gente encontra o que no est procurando.

ENTREVISTA Andre SznajderTempo

O BRASIL EST EM P DE IGUALDADE COM QUALQUER OUTRO PAS

EM TERMOS DE ACESSO AOS DADOS E TECNOLOGIA

DOS EXPERIMENTOS

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Higgs Boson discovery