A teoria das cordas: onde a massa vem de

Video: Брайан Грин о теории струн

Juntamente com tentativas de encontrar novas partículas, tais como aqueles motivados pela teoria das cordas, a incapacidade de observar um tipo de partícula chamada bóson de Higgs, estão entre as principais razões pelas quais os cientistas precisam de aceleradores de partículas avançados para mais experimentos de alta energia.

No Modelo Padrão da física de partículas, partículas adquirem sua massa através de algo chamado mecanismo de Higgs. O mecanismo de Higgs baseia-se na existência de um campo de Higgs, que permeia todo o espaço. O campo de Higgs cria um tipo de partícula chamada bóson de Higgs. Para o campo de Higgs para criar um bóson de Higgs tem um monte de energia, e os físicos têm sido até agora incapaz de criar um.

A força nuclear fraca cai muito rapidamente acima de curtas distâncias. De acordo com a teoria do campo quântico, isto significa que as partículas que medeiam a força - os bosões W e Z - devem ter uma massa (em oposição aos glúons e fotões, que são sem massa).

O problema é que as teorias de calibre descritos na secção precedente são mediados apenas por partículas sem massa. Se os bósons de calibre têm massa, então uma teoria de calibre não podem ser sensivelmente definido. O mecanismo de Higgs evita este problema através da introdução de um novo campo chamado campo de Higgs.

A energias elevadas, onde a teoria de calibre é definido, os bosões de bitola são sem massa, e a teoria funciona como previsto. A energias baixas, o campo desencadeia simetrias quebradas que permitem que as partículas tenham massa.

Se o campo de Higgs existir, ele criaria partículas conhecidas como bósons de Higgs. A massa do bóson de Higgs não é algo que a teoria diz-nos, mas a maioria dos físicos antecipar-se a ser encontrado na faixa de 150 GeV. Felizmente, isso está dentro do reino do que podemos experimentalmente procurar. Encontrar o bóson de Higgs seria a confirmação final do Modelo Padrão da física de partículas.

O mecanismo de Higgs, campo de Higgs, e bóson de Higgs são nomeados após físico escocês Peter Higgs. Embora ele não foi o primeiro a propor estes conceitos, ele é o único que eles foram nomeados depois, que é apenas uma daquelas coisas que às vezes acontece em física.