A descoberta da partícula do Bóson de Higgs em 2012 foi uma grande conquista para a física de partículas. Como acontece com qualquer avanço na ciência, levantou uma série de questões que permanecem sem resposta.
Por exemplo, os cientistas descobriram que a massa da partícula é de 125 gigaelétron-volts. No entanto, as previsões teóricas sugerem que a partícula deve ser pelo menos três vezes mais pesada. Um novo estudo fornece uma solução única para esse fenômeno.
O que é Bóson de Higgs?
O Bóson de Higgs é um dos componentes mais importantes do Modelo Padrão de partículas elementares porque é um quantum de um campo escalar, cuja interação dá massa a todas as partículas elementares, incluindo o próprio Bóson de Higgs. O Grande Colisor de Hádrons foi construído principalmente para detectar e estudar esta partícula,, e o Bóson de Higgs foi descoberto em 2012 nos detectores CMS e ATLAS.
Inicialmente, os cientistas não sabiam qual era a massa do Bóson de Higgs – no Modelo Padrão é um parâmetro “livre” que é introduzido na teoria “à mão” e só pode ser determinado com a ajuda de um experimento. No total, existem mais de 20 desses parâmetros no Modelo Padrão, e os cientistas ainda não conseguem explicar porque adotaram valores estritamente definidos na prática. Anos mais tarde, sabe-se que a massa do Bóson de Higgs é de aproximadamente 125 gigaelectronvolts.
O Bóson de Higgs, como muitas outras partículas elementares, é instável e pode decair em outras partículas. Sua vida útil prevista pelo Modelo Padrão é de aproximadamente 1,6 × 10 -22 segundos.
Portanto, tal medição só pode fornecer um limite superior para esse valor, que atualmente é cerca de nove ordens de magnitude maior do que as previsões do Modelo Padrão. O tempo de vida de uma partícula, no entanto, pode ser encontrado não apenas observando seu movimento, mas também pela forma da amplitude de seu decaimento em outras partículas.
O Bóson de Higgs pode ser explicado pela existência de um Multiverso
De acordo com a nova teoria, no primeiro período de existência, o Universo era uma “coleção” de muitos universos paralelos, em cada um dos quais o Bóson de Higgs tinha seu próprio valor único de massa. Universos em que o Bóson tinha um alto valor de massa foram os primeiros a entrar em colapso no cadinho do Big Bang. Quanto mais massa o Bóson de Higgs tiver em qualquer universo em particular, mais cedo ele entrou em colapso, e nosso universo moderno pode ser um dos universos com os Bósons de Higgs mais leves que conseguiram sobreviver ao cataclismo e não entrar em colapso no processo.
Além desse cenário francamente fantástico, a nova teoria inclui duas novas partículas que vão além das partículas conhecidas definidas pelo Modelo Padrão. A existência dessas duas partículas explica as propriedades intrigantes da simetria das forças nucleares fortes que unem quarks em prótons e nêutrons, e prótons e nêutrons nos núcleos dos átomos.
A teoria moderna das interações fortes, conhecida como cromodinâmica quântica, permite algumas divergências na simetria das interações fortes fundamentais, a chamada simetria CP, embora essas divergências ainda não tenham sido observadas experimentalmente. A existência de uma das partículas da nova teoria torna possível resolver o problema da CP-simetria, removendo divergências e tornando as interações fortes completamente simétricas.
Além disso, essa mesma partícula adicional pode ser uma partícula de matéria escura, uma substância misteriosa que responde pela grande maioria da matéria em nosso universo.
Naturalmente, ainda não há e não pode haver uma opinião unânime sobre qual das teorias que explicam a pequena massa do Bóson de Higgs ou o problema da simetria CP de interações fortes é verdadeira e quais teorias não têm chance de existir.
(Fonte)
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