Bóson de Higgs

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Todas as partículas conhecidas e previstas são divididas em duas classes: férmions (partículas com spin da metade de um numero impar) e bósons(partículas com spin inteiro). Bóson de Higgs é uma partícula elementar escalar maciça hipotética predita para validar o modelo padrão atual de partícula. É a única partícula do modelo padrão que ainda não foi observada, mas representa a chave para explicar à origem da massa das outras partículas elementares. As massas da partícula elementar, e as diferenças entre o eletromagnetismo (causado pelo fóton) e a força fraca (causada pelos bósons de W e de Z), são críticas a muitos aspectos da estrutura da matéria microscópica e macroscópica; assim se existir, o bóson de Higgs terá um efeito enorme no mundo em torno de nós.

Até à data de 2006, nenhuma experiência detectou diretamente a existência do bóson de Higgs, mas há alguma evidência indireta de sua existência. O bóson de Higgs foi predito primeiramente em 1964 pelo físico britânico Peter Higgs, trabalhando as idéias de Philip Anderson, Em 2007 será ligado “O Grande Colisor de Hádrons", onde se espera encontrar a prova definitiva do bóson de Higgs

[editar] Detalhes teóricos

A partícula chamada Bóson de Higgs é de fato o quantum de um dos componentes de um campo de Higgs. No espaço vazio, o campo de Higgs adquire um valor diferente de zero, que permeia a cada lugar no universo todo o tempo. Este valor da expectativa do vácuo (VEV) do campo de Higgs é constante e igual a 246 GeV. A existência deste VEV diferente de zero tem um papel fundamental: dá a massa a cada partícula elementar, incluindo o próprio bóson de Higgs. No detalhe, a aquisição de um VEV diferente de zero quebra espontaneamente a simetria de calibre da força eletrofraca, um fenômeno conhecido como o mecanismo de Higgs. Este é o único mecanismo conhecido capaz de dar a massa aos bóson de calibre que é também compatível com teorias do calibre.

No modelo padrão, o campo de Higgs consiste em dois campos carregados neutros e duas componentes, um do ponto zero e os campos componentes carregados são os bósons de Goldstone. Transformam os componentes longitudinais do terceiro-polarizador dos bósons maciços de W e de Z. O quantum do componente neutro restante corresponde ao bóson maciço de Higgs. Como o campo de Higgs é um campo escalar, o bóson de Higgs tem a rotação zero. Isto significa que esta partícula não tem nenhum momentum angular intrínseco e que uma coleção de bósons de Higgs satisfaz as estatísticas de Bose-Einstein.

O modelo padrão não prediz o valor da massa do bóson de Higgs. Discutiu-se que se a massa do bóson de Higgs se encontrasse entre aproximadamente 130 e 190 GeV, então o modelo padrão pode ser válido em escalas da energia toda a forma até a escala de Planck (TeV 1016). Muitos modelos de super-simetria predizem que o bóson de Higgs terá uma massa somente ligeiramente acima dos limites experimentais atuais e ao redor 120 GeV ou menos.

[editar] Medidas experimentais

A massa do bóson de Higgs não foi medida experimentalmente. Dentro do modelo padrão, a não observação de sinais desobstruídos em aceleradores de partícula conduz a um limite mais baixo experimental para a massa do bóson de Higgs de 114.4 GeV no nível da confiança de 95%. Não obstante, um pequeno número de eventos foi gravado pela experiência do LEP no CERN que poderia ser como resultado de bósons interpretados de Higgs, mas a evidência é inconclusiva. Espera-se entre os físicos que o "O Grande Colisor de Hádrons", atualmente em construção no CERN, confirme ou negue a existência do bóson de Higgs. As medidas de precisão observáveis da força eletrofraca indicam que a massa modelo padrão do bóson de Higgs tem um limite superior de 175 GeV no nível da confiança de 95% até à data de março, 2006 (que usam uma medida acima da massa superior do quark).

[editar] Alguns bósons

Fótons, mediadores da interação eletromagnética;
Bósons W e Z, mediadores da força nuclear fraca;
Glúons, mediadores da força forte.

[editar] Alternativas

Alguns modelos alternativos (modelo padrão) ao mecanismo de Higgs são:

Cromodinâmica Quântica

[editar] Ver também

[editar] Leitura adicional

Y Nambu; G Jona-Lasinio (1961). “Modelo dinâmico das partículas elementares baseadas em uma analogia com Superconductivity”. I Phys. Rev. 122:345 - 358.
J Goldstone, um Salam e S Weinberg (1962). “Simetrias quebradas”. Revisão física 127:965.
P W Anderson (1963). “Plasmons, Invariance do calibre, e massa”. Revisão física 130:439.
Um Klein e um B W Lee (1964). “Faz a avaria espontânea da simetria implicam partículas da Zero-Massa?”. A revisão física Letters 12:266.
W Gilbert (1964). “Simetrias quebradas e partículas Massless”. A revisão física Letters 12:713.
Peter Higgs (1964). “Simetrias quebradas, partículas Massless e campos do calibre”. A física Letters 12:132.
F Englert e R Brout (1964). “Simetria quebrada e a massa de mesons do vetor do calibre”. A revisão física Letters 13:321.
Peter Higgs (1964). “Simetrias quebradas e as massas de Bosons do calibre”. A revisão física Letters 13:508.
G S Guralnik, C R Hagen e T W B Kibble (1964). “Leis globais do Conservation e partículas Massless”. A revisão física Letters 13:585.
Peter Higgs (1966). “Avaria espontânea da simetria sem Bosons Massless”. Revisão física 145:1156.

[editar] Referências

O grupo de funcionamento do LEP Elétron
Traduzido da pág.[[1]]
Grupo dos dados da partícula: Revisão das buscas para bósons de Higgs
A partícula Deus: Se o universo for a resposta. O que é a pergunta? , por Leon Lederman, Dick Teresi, ISBN 0395558492 do hardcover, ISBN 0385312113 do paperback, Houghton Mifflin Co; (Janeiro 1993)
ligação externaOs resultados de Fermilab estimaram a massa do bóson postulado de Higgs
Física de Higgs no LHC
A experiência de Quark prediz um Higgs mais pesado
A partícula Deus e a grade por Richard Martin
O bóson de Higgs pelo exploração do CERN
Rádio 4 de BBC: Em nosso Bóson de Tempo “Higgs - a busca para a partícula Deus”