O campo de Higgs foi proposto em 1964 por Peter Higgs, François Englert. Eles propuseram que havia um novo tipo de campo de energia que permeava todo o universo. Este campo de energia é agora chamado de "campo de Higgs. ” Sabemos que o bóson de Higgs é a parte mais pequena e uma partícula fundamental associada ao campo de Higgs. A razão para propor aquele campo era que algumas partículas subatómicas tinham uma grande massa enquanto outras tinham pequena ou nenhuma massa. E esse campo de energia iria interagir com todas as partículas subatómicas e dar-lhes as suas massas. Então, partículas massivas interagiriam muito com o campo proposto e obteriam uma grande massa. Pequenas partículas irão interagir com menos atividades. Enquanto partículas sem massa como fótons não interagiriam com esse campo de todo.
Acredita-se que o campo de Higgs dá origem às massas de todas as partículas elementares como neutrões, electrões, quarks e léptons no Modelo Padrão. Sem o campo de Higgs, as partículas ficariam sem massa e viajariam à velocidade da luz.
Cientistas confirmaram a existência do bóson de Higgs em 2012 através das experiências ATLAS e CMS no Large Hadron Collider (LHC) no CERN. Esta descoberta levou ao Prémio Nobel de Física de 2013 a ser atribuído a Higgs e Englert.
Mas de onde vem o campo de Higgs e o boson de Higgs?
Entende-se que este campo de Higgs surgiu durante uma transição épocal de fase "electrofraca" uma fração de um nanossegundo após o Big Bang; enquanto que, anteriormente, partículas elementares como o elétron se moveram à velocidade da luz, foram para sempre forçadas a interagir com este quântico melaço, que os imbuiu com a propriedade da massa. Mas se esta imagem for verdadeira, o próprio bóson de Higgs deve ganhar massa a partir das interações de partículas conhecidas com o seu campo pai.
O bóson de Higgs produzido por colisão; o LHC do Cern colide prótons, que são principalmente feitos de quarks e glúons UP & DOWN. A forma mais frequente de produzir um bóson de Higgs é colidir um par de glúons, um de cada próton, e criar um quark top e um anti-quark top como uma flutuação quântica de curta duração. O quark top é a partícula mais pesada conhecida (cerca de 184 vezes a massa de próton) e assim os quarks top e anti-top interagem fortemente com o campo de Higgs, produzindo assim um bóson de Higgs. Depois de pouco tempo depois, cerca de 10^-22 segundos, o boson de Higgs decai. Cerca de 2,6% dos decaimentos são para um par de bósons Z, que eles próprios também se decaem quase imediatamente.
Porque é que nos importamos? E qual é a importância dessa descoberta?
Imagine o nosso mundo, o nosso universo sem o campo de Higgs. O que vai acontecer? Quarks não teriam massa e consequentemente o próton seria mais pesado que o neutrão.
Sem o campo de Higgs, a partícula de quark ou lepton teria uma massa muito menor, os prótons iriam espontaneamente e quase instantaneamente decair em neutrões - teríamos um universo sem algumas partículas subatómicas.
Nosso universo familiar, galáxias, supernovas, buracos negros, planetas e vida não existiriam sem missa, e a nossa própria existência, você e eu não poderíamos existir sem o campo de Higgs.
Então, agradeça ao Higgs Field por você estar vivo 😉
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