Stephen Hawking diz que bóson de Higgs pode acabar com o universo

Stephen Hawking apostou $100 com Gordon Kanede dizendo que os físicos não iriam descobrir o bóson de Higgs. Depois de perder a aposta quando os físicos detectaram a partícula em 2012, Hawking lamentou a descoberta, dizendo que tornava a física menos interessante. Agora, no prefácio de uma nova coleção de ensaios e palestras chamada “Starmus”, o famoso físico teórico está advertindo que a partícula poderia um dia ser a responsável pela destruição do universo conhecido.

 

Hawking não é o único cientista que pensa assim. A teoria de um juízo final pelo bóson de Higgs, onde uma flutuação quântica cria um “bolha” de vácuo que se expande através do espaço e apaga o universo, já existe há algum tempo. No entanto, os cientistas não acham que isso pode acontecer em breve.

“O mais provável é que vai demorar muitos anos [1 seguido de 100 zeros] para que isso aconteça, então provavelmente você não deve vender a sua casa ou parar de pagar os seus impostos”, disse Joseph Lykken, um físico teórico do Laboratório Nacional do Acelerador Fermi, em Batavia, Illinois, durante sua palestra no Instituto SETI em 2 de setembro. “Por outro lado, pode já estar acontecendo, e a bolha pode estar a caminho agora, e você não vai saber porque ela se expande na velocidade da luz, então não vai haver qualquer aviso.”

O bóson de Higgs, por vezes referido como a “partícula de deus”, para grande desgosto de cientistas que preferem o nome oficial, é uma pequena partícula que os pesquisadores há muito tempo suspeitavam que existisse. Sua descoberta dá um forte apoio para o modelo padrão da física de partículas, as regras conhecidas da física de partículas que os cientistas acreditam que governam os blocos básicos de construção da matéria. O bóson de Higgs é tão importante para o Modelo Padrão porque sinaliza a existência do campo de Higgs, um campo de energia invisível presente em todo o universo que permeia outras partículas com massa.

Agora que os cientistas mediram a massa da partícula no ano passado, eles podem fazer muitos outros cálculos, incluindo um que parece especificar o fim do universo.

O bóson de Higgs tem cerca de 126 bilhões de elétron-volts, ou cerca de 126 vezes a massa de um próton. Isso acaba por ser a massa exata necessária para manter o universo à beira da instabilidade, mas os físicos dizem que o delicado estado acabará por entrar em colapso e o universo se tornará instável. Esta conclusão envolve o campo de Higgs.

O campo de Higgs surgiu com o nascimento do universo e tem atuado como sua própria fonte de energia desde então, disse Lykken. Os físicos acreditam que o campo de Higgs pode estar mudando lentamente, enquanto ele tenta encontrar um equilíbrio ideal de força de campo e energia necessária para manter essa força.

“Assim como a matéria pode existir como um líquido ou sólido, o campo de Higgs, a substância que preenche todo o espaço-tempo, poderia existir em dois estados,” Gian Giudice, um físico teórico do laboratório do CERN, onde o bóson de Higgs foi descoberto, explicou durante uma palestra do TED em outubro de 2013.

Neste momento, o campo de Higgs está em um estado mínimo de energia potencial – como um vale em um campo de colinas e vales.  A enorme quantidade de energia necessária para mudar para outro estado é como subir para uma colina. Se o campo de Higgs se tornar aquele monte de energia, alguns físicos acreditam que a destruição do universo pode acontecer.

Mas uma flutuação quântica azarada, ou uma mudança de energia, poderia desencadear um processo chamado “tunelamento quântico”. Em vez de ter que subir a colina de energia, o tunelamento quântico permitiria que o campo de Higgs criasse um “túnel” através da colina para um próximo vale ainda com energia mais baixa. Esta flutuação quântica vai acontecer em algum lugar no vácuo do espaço vazio entre as galáxias, e vai criar uma “bolha”, disse Lykken.

Veja como Hawking descreve este cenário apocalíptico: “O potencial de Higgs tem a característica preocupante que pode tornar-se metaestável em energias acima de 100 [bilhões] de giga elétron-volts (GeV)… Isto poderia significar que o universo poderia sofrer uma deterioração catastrófica no vácuo, com uma bolha de vácuo se expandindo na velocidade da luz. Isto pode acontecer a qualquer momento e nós não veríamos nenhum sinal.”

O campo de Higgs dentro dessa bolha vai ser mais forte e ter um nível de energia mais baixo do que os seus arredores. Mesmo que o campo de Higgs dentro da bolha fosse ligeiramente mais forte do que é agora, poderia encolher átomos, desintegrar os núcleos atômicos, e fazer com o hidrogênio fosse o único elemento que poderia existir no universo, Giudice explicou em sua palestra no TED.

Mas com o uso de um cálculo que envolve a massa atualmente conhecida do bóson de Higgs, os pesquisadores prevêem que essa bolha iria conter um campo de Higgs ultra-forte que iria se expandir na velocidade da luz através do espaço-tempo. A expansão seria imparável e acabaria com tudo no universo existente, disse Lykken.

“O mais interessante para nós como os físicos é que quando você faz este cálculo usando a física padrão que sabemos, percebemos que estamos no limite entre um universo estável e um universo instável”, disse Lykken.

Ou todo o espaço-tempo existe na borda entre um universo estável e instável, ou o cálculo está errado, disse Lykken.

Se o cálculo estiver errado, deve vir de uma parte fundamental da física que os cientistas ainda não descobriram. Lykken disse que uma possibilidade é a existência da matéria escura invisível que os físicos acreditam que compõe cerca de 27% do universo. Descobrir como a matéria escura interage com o resto do universo poderia revelar propriedades e regras físicas não conhecidas.

A outra é a ideia da “supersimetria”. No Modelo Padrão, cada partícula tem uma parceira, ou a sua própria anti-partícula. Mas a supersimetria é uma teoria que sugere que cada partícula também tem uma partícula parceira supersimétrica. A existência dessas outras partículas ajudaria a estabilizar o universo, disse Lykken.

“Descobrimos o bóson de Higgs, que foi um grande negócio, mas ainda estamos tentando entender o que isso significa e também estamos tentando entender todas as outras coisas que vieram junto com ele”. 

Fonte:Ocientista, LiveScience