A MENTE QUE SE ABRE A UMA NOVA IDEIA JAMAIS VOLTARÁ AO SEU TAMANHO ORIGINAL.
Albert Einstein

sexta-feira, 6 de julho de 2012

::: PARTÍCULA DE QUEM? :::

:Foto: Fabrice Coffrini/France Presse (via Folha Ciência)

Peter Higgs assediado pela imprensa depois do pronunciamento do CERN

Este simpático senhor da foto não é Deus. É simplesmente Peter Higgs, físico britânico, atualmente com 83 anos de idade, aposentado, e que se dedicou à pesquisa na área de partículas subatômicas. Claro que ele também deu aulas. Pesquisadores normalmente lecionam para passar adiante a sua experiência e o seu conhecimento.
Nesta semana, graças a um pronunciamento oficial de cientistas do CERN - The European Organization for Nuclear Research sobre resultados coincidentes em dois experimentos simultâneios do LHC - Large Hadron Collider, muito se falou na partícula de Higgs, o Bóson de Higgs, que muita gente ainda insiste em chamar de "Partícula de Deus".
Que me lembre, nunca usei esta expressão aqui no blog. Nem nas minhas aulas. Não gosto dela porque não agrega nada ao verdadeiro significado físico da partícula e a sua função no Modelo Padrão de Partículas Elementares).
Pelo contrário, esta expressão tem servido apenas para:
  1. Turbinar de forma artificial manchetes de jornalistas sensacionalistas que vivem procurando ideias bombásticas com a intenção explícita de vender notícias a qualquer preço; 
  2. Confundir as pessoas que acabam entrando na onda e acreditando que as pesquisas científicas estão, de alguma forma, comprovando a existência de Deus.
Sobre "1", só posso dizer que somente jornalistas que não conhecem Física a fundo precisam de manchetes bombásticas. A Física, por si só, já é empolgante! Sou suspeito, eu sei. Adoro Física! E gosto dela justamente porque é instigante o tempo todo. Em particular, este capítulo da partícula de Higgs, dentro da história do átomo e das partículas subatômicas, é especialmente sensacional, pelo menos para quem gosta verdadeiramente de Ciência!
E sobre "2", é lamentável. O jornalista científico, que deveria honrar o título científico e ser um divulgador da boa Ciência, vai na contramão do que seria a sua real tarefa e deseduca. E ainda pode ferir religiosos cuja leitura da expressão mal empregada pode soar como uma brincadeira ofensiva aos princípios religiosos. Péssimo!
Então vamos combinar uma coisa: não use nem diga "Partícula de Deus". Fale, divulgue, conte pra todo mundo sobre a Partícula de Higgs, um novo bóson recém observado e praticamente comprovado por cientistas de alto nível  Faça a sua parte e ajude a Ciência a tornar as pessoas mais esclarecidas! E aproveite para curtir o momento. Você está presenciando um fato marcante que já entrou para a história da Ciência!

:: De onde vem a expressão "Partícula de Deus"

Leon M. Lederman, que dividiu o Nobel de Física de 1988 com Melvin Schwartz e Jack Steinberger pela descoberta (em 1962) do neutrino do muon e liderou a equipe do Fermilab que descobriu o quark bottom (b) em 1977, publicou em 1993 um livro cujo título original era "A Partícula Maldita" e contava a história da Física de Partículas para leigos. O editor achou que o nome não era bom e acabaram trocando por "A Partícula de Deus" ("The God Particle", no original em inglês). O livro ainda não tem edição em português.
No texto, Lederman de fato faz uma analogia entre a atitude de Deus, descrita na Bíblia, e o comportamento do bóson tão procurado e nunca detectado. Mas analogia é bem diferente de correlaçãoa(1). Certo? Mas foi o suficiente para gerar confusão.

:: Para que serve o Bóson de Higgs?
Higgs sugeriu em 1964 um campo de forças onipresente em todo o Universo. Falando de uma forma simples, sem muito requinte teórico, este campo deveria ou não interagir com as diversas partículas subatômicas.
Partículas que supostamente não interagissem com este campo, teriam massa de repouso nula(2). É o caso dos fótons e dos glúons, mediadores da interação eletromagnética e da interação nuclar forte, respectivamente (veja post anterior). Ao contrário, partículas que interagissem com este campo ganhariam massa. E quanto maior fosse esta interação, mais massa teriam.
Achou abstrato? Eu também acho. Afinal, não vivemos neste mundo subatômico; Não estamos acostumados a ele! Mas a ideia, bastante razoável, foi bem aceita pela comunidade científica e passou a fazer parte do modelo teórico. A partir de então, os físicos experimentais de partículas começaram a busca por esta peça importantíssima no contexto do modelo. É incrível! Mas a busca pelo Bóson de Higgs tem praticamente a minha idade!
Veja na tabela abaixo a enorme discrepância de massa (medida em GeV/c²) entre as diversas partículas elementares do Modelo Padrão. Os valores são aproximados. Clique na imagem para abrir versão maior (1000 pixels X 693 pixels).

Clique!
Discrepância de massa de repouso entre diversas partículas (Clique)

Note que, enquanto o fóton (γ) tem massa de repouso nula e o elétron (e-) tem pouca massa, da ordem de 0,5 MeV/c², o quark top (t), muito mais massivo, tem 175000 MeV/c². Enorme diferença!
Quem é o responsável por esta enorme discrepância e diversidade de massa? O Bóson de Higgs! É a Partícula de Higgs que interage com as outras, a partir do campo de Higgs. E interagindo com intensidades diferentes, com diferentes partículas, cofere a elas maior ou menor massa.
O Bóson de Higgs é a 61a (e última) partícula prevista no quebra-cabeças chamado Modelo Padrão de Partículas Elementares que explica muito bem como a matéria surgiu e se organizou. Mas, como a Ciência sempre nos surpreende, não vou me espantar se novas partículas subatômias forem descobertas mais adiante para explicar fenômenos ainda não descobertos. Quem sabe ainda teremos no futuro o Modelo Padrão 2.0, um upgrade deste modelo original?
É por isso que a adoro Física. E não preciso de nada sensacionalista para ratificar esta minha paixão! Basta a minha curiosidade, a minha vontade de entender os caprichos cósmicos.

(1) Sempre que ensino a Terceira Lei de Newton, também conhecida como Lei da Ação/Reação, gosto de, por analogia, dizer que trata-se da "Lei Física mais cristã". Neste momento os alunos sempre me olham com estranheza. Mas é a deixa para explicar que é só uma analogia. E então digo que na Bíblia, como todo mundo que teve formação cristã sabe, está dito "se levar um tapa, ofereça a outra face". Explico então que, fisicamente, segundo a Mecânica de Newton, quando alguém dá um tapa no seu rosto (força de AÇÃO), automaticamente recebe outra força do rosto na mão (força de REAÇÃO). Todo mundo se diverte. E grava a ideia! Era o que eu queria: ensinar, de forma inesquecível! Mas houve uma vez em que na prova pedi que os alunos escrevessem os enuncidados das leis de Newton. Depois tinham que dar exemplos de aplicação. E um aluno, para não "perder a viagem", declarou "_Não lembro bem. Mas é a Lei Cristã.". Analogias são muito importantes, mas um tanto quanto perigosas! Aprendi que devo usá-las com moderação!
(2) O Modelo Padrão está em conformidade com a Teoria da Relatividade Restrita que prevê aumento de massa inercial de um corpo com o aumento da rapidez do seu movimento. Desta forma, em repouso o corpo tem uma massa menor chamada de massa de repouso. Em movimento, quanto mais veloz, ou seja, quanto maior a velocidade do corpo, maior será a sua masssa inercial que literalmente explode para o infinito se o corpo atinge a velocide da luz no vácuo.


Para ler saber mais
- "O Discreto Charme das Partículas Elementares"
- autora: profa. Dra. Maria Cristina Batoni Abdalla.
- Editora da Unesp
- 344 páginas
- ISBN 85-7139-641-8
Livro divertido, com linguagem simples, para não iniciados, e ricamente ilustrado. Recomendo!



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