Lisa Randall, Professora do Departamento de Física da Universidade de Harvard, é especialistas em física de partículas e em 2007 foi nomeada uma das pessoas mais influentes pela revista Time. Seu e-book, "Higgs Discovery: The Power of Empty Space", que investiga a descoberta do bóson de Higgs, tem sido tão bem sucedido que foi recentemente lançado em livro impresso. Aqui, Randall discute sua motivação para escrever o livro e por que a descoberta do Higgs é tão significativa.
A entrevista foi realizada e publicada por Harvard Gazette em Janeiro de 2014
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| Foto por Merrill Fabry / Princeton University |
"Em um mundo com muitos problemas em que o progresso nem sempre é claro, é maravilhoso ver a ciência de forma tão clara e avançar para que sejamos capazes de responder a essas perguntas básicas que nos ajudam a compreender melhor nosso universo".
HARVARD GAZETA: Por que você escreveu este livro, e para quem foi escrito?
RANDALL: A descoberta do bóson de Higgs foi um acontecimento notável. A partícula foi prevista com base na necessidade de uma teoria consistente para descrever o que se sabia sobre a natureza de meio século atrás. O Large Hadron Collider (Grande Colisor de Partículas) (LHC), a máquina de 27 quilômetros de circunferência, perto de Genebra, foi construída para procurar novas partículas e forças e a natureza subjacente da matéria. Um dos objetivos era encontrar o bóson de Higgs, uma partícula que nos ajuda a entender como partículas elementares adquirem suas massas. No entanto, ninguém sabia ao certo quando - e mesmo se - ele poderia ser encontrado.
Quando a descoberta foi anunciada em 4 de julho de 2012, eu estava em férias na ilha de Patmos, na Grécia, onde eu estava participando de um casamento. Eu literalmente ouvi falar sobre a descoberta na varanda de um café pela Internet nas proximidades da ilha. Eu escutei uma alimentação viva (suplementada com Twitter para quando o sinal era muito baixo). Fiquei emocionada, mas também frustrada por estar tão longe do meu trabalho e dos meus colegas na época. E muitas pessoas imediatamente me escreveram para expressar emoção, mas também de fazer muitas perguntas. Mesmo que eles ficaram fascinados, não sabia bem o que era que tinha sido encontrado.
Tendo acabado de escrever um livro, "Batendo à Porta do Céu", que entre outras coisas, explica o LHC e a busca pelo bóson de Higgs, eu queria ser capaz de responder a essas perguntas e completar a história (pelo menos esta parte dele). Mas eu também queria voltar para a investigação a tempo inteiro e não ser sobrecarregadas com um outro livro tão cedo depois de terminar o anterior. Então eu decidi escrever um pequeno e-book, mas apenas se eu poderia fazê-lo em uma semana.
Aconteceu de eu estar em Londres a caminho de uma conferência de ciência europeia imediatamente depois da Grécia e falei com um parceiro do meu agente de livro que aconselhou a escrever um e-book, sugerindo (corretamente, em minha opinião) que, se os escritores concordassem com os termos, eles eriam perder no final. Mas ele viu que eu realmente estava animado e leu no meu laptop que eu tinha conseguido escrever na noite anterior e rapidamente mudou de ideia, concordando que poderia ser uma coisa boa. Minha editor, Ecco, assinado em e concordou com um retorno rápido (incrível no mundo da edição) e acrescentou dois capítulos que eu tinha escrito sobre o bóson de Higgs para os meus dois livros anteriores.
GAZETA: nos mais simples, mais fáceis termos rudimentares, o que é o bóson de Higgs?
RANDALL: O bóson de Higgs é uma partícula associada com as massas de partículas elementares. Observe o fraseado cuidadoso. Há dois equívocos comuns sobre o bóson de Higgs, que são importantes para saber se você quiser compreendê-lo verdadeiramente.
Primeiro de tudo, o bóson de Higgs é associado apenas com massas das partículas elementares, como a dos elétrons ou partículas chamadas quarks dentro de prótons e nêutrons. A maior parte da massa de matéria comum é um resultado da força de ligação forte nestes prótons e nêutrons. Seria existir mesmo sem o bóson de Higgs. Mas a massa das partículas mais básicas que conhecemos - os blocos de construção da matéria de que todo o material comum é feito - só pode ser explicado por algo chamado o mecanismo de Higgs.
O mecanismo de Higgs é um resultado de algo chamado um campo que se estende por todo o espaço, mesmo onde as partículas não estão presentes. Esta noção é provavelmente a mais familiar para você a partir de um campo magnético. Você sente uma força entre um ímã e sua geladeira, mesmo quando "nada" está lá. Um campo pode preencher o espaço "vazio". O campo de Higgs se estende por todo o espaço. Partículas elementares adquirem suas massas, interagindo com este campo. É uma espécie de como o espaço é cobrado e partículas adquirem massa por meio de suas interações com essa acusação.
Agora, de volta para o bóson de Higgs. O bóson de Higgs não é diretamente responsável pela massa. O campo de Higgs é. O Higgs é uma partícula que nos diz se a nossa compreensão deste mecanismo é correta. É também uma grande pista de onde veio o campo. Sua descoberta nos diz que o que esperávamos para ser verdade realmente estava correto, e isso nos dá pistas sobre o que mais poderia ser subjacente ao Modelo Padrão.
GAZETA: Quais são as implicações de sua descoberta? Qual é o próximo passo?
RANDALL: Em primeiro lugar, isso significa que nossa compreensão do que é chamado de Modelo Padrão da física de partículas está correto. Entendemos os blocos de construção básicos da matéria e as forças com as quais interagem. Agora também sabemos como eles formam suas massas.
Mas ainda há muitas propriedades que ainda temos de entender. Dentre as questões que gostaríamos de responder é por que as massas são o que são. Não são apenas as massas das partículas elementares diferentes uma da outra, elas são uma de dez mil trilhões de vezes menor do que seria de esperar se tentássemos estimá-las com base nas equações dadas pela mecânica quântica e da relatividade especial. Acontece que este é um problema extremamente desafiador. A resposta poderia nos dar insights profundos, não só em física de partículas, mas sobre a natureza do próprio espaço.
O LHC irá procurar respostas para estas perguntas, tanto pela procura de novas partículas e por melhores medições de propriedades do bóson de Higgs.Qualquer nova informação nos ajuda a seguir em frente.
GAZETA: Por que o interesse do leigo sobre o bóson de Higgs?
RANDALL: Ninguém necessariamente "deve". Eles podem viver suas vidas sem este conhecimento. Mas eu acho que aqueles que se importam devem ter acesso a compreensão. E eu também tenho visto que muitos fazem com cuidado. Penso que a razão tem a ver com o fato de o ser humano ser curioso e querer entender o mundo e o universo em que vivemos. Eu também acho que a descoberta é gratificante em que ele realmente representa um progresso, tanto técnica como científica. Em um mundo com muitos problemas em que o progresso nem sempre é claro, é maravilhoso ver a ciência de forma tão clara avançar para que sejamos capazes de responder a essas perguntas básicas que nos ajudam a compreender melhor nosso universo.
GAZETA: Em que você está no trabalhando agora?
RANDALL: Atualmente estou pensando em um par de diferentes questões. Um dos principais focos de pesquisa é a matéria que não faz parte do Modelo Padrão, ou seja, a matéria escura. Isso é matéria que não interage com as forças como eletromagnetismo ao abrigo do qual a matéria comum interage. Nós sabemos sobre ela por causa de sua influência gravitacional. Gostaríamos de saber mais sobre o que é.
Junto com os outros, eu estou pensando sobre a possibilidade de que alguma parte da matéria escura interage com forças próprias - luz negra, se quiser. Isso poderia ter efeitos dramáticos sobre a nossa galáxia e estrutura de formação, os quais torna bastante rica e interessante.
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