Através do Buraco de Minhoca

Buraco de Minhoca

Os cientistas estão à caça dela há  anos. A chave que revelará os segredos do universo. E agora eles a encontraram. Será que o bóson de Higgs poderá nos dizer como toda a criação surgiu? Devemos a nossa existência a algo tão ilusório mas tão poderoso? Existe uma partícula de Deus?  ATRAVÉS DO BURACO DE MINHOCA  Espaço, tempo, a própria vida. Os segredos do cosmos através do buraco de minhoca.  MUSKETEERS Otoni Jr e Kakko   EXISTE UMA PARTÍCULA DE DEUS?  Como viemos parar aqui, neste universo? Cientistas dizem que nosso universo começou como uma explosão de energia pura, mas, de algum modo, essa energia converteu-se em matéria que acabou virando estrelas, planetas e a matéria que nos compõe. Em vez de ser uma bola de fogo fugaz que some num instante, nosso universo sobreviveu por bilhões de anos. Os físicos há tempos suspeitavam que existia um campo de força invisível espalhado pelo universo convertendo misteriosamente energia em matéria sólida. Agora, enfim os cientistas provaram que esse campo de força teórico é real. Produziram a partir dele uma partícula subatômica chamada de bóson de Higgs, apelidada de partícula de Deus. Poderia ela explicar o mistério de nossa criação? Você já viu um pião? Quando criança, recordo ficar hipnotizado vendo as formas pintadas girando diante de mim. O padrão virava uma mancha fantasmagórica. Parecia que meu dedo podia atravessá-la. Mas ao parar de girar, o padrão voltava a ser sólido. A natureza sólida da matéria há tempos intriga os físicos. Durante as últimas  décadas, eles questionaram se a solidez da matéria decorria do bóson de Higgs, a chamada partícula de Deus. Sabem como querem que a chamemos? De partícula de Deus... Mas não dá para pôr isso na TV. ...dado o tempo e grana gastos procurando por ela. E nós a perdemos. "Que droga. Cadê essa partícula?" Dan Hooper e Patrick Fox são físicos teóricos do Laboratório Nacional Acelerador Fermi em Chicago. Como milhares de físicos, eles passaram a vida toda esperando que o bóson de Higgs se revelasse em experimentos de colisões de partículas em alta velocidade. É algo que procurávamos há muito tempo. O universo seria bem diferente se não fosse a partícula de Deus. Na verdade, os físicos acreditam que por um breve instante o universo viveu sem a partícula de Deus. Foi o princípio do próprio tempo, bem antes de haver físicos e casas de jogos. Imagine que esta mesa de hóquei constitua todo o universo. Quando ele surgiu no Big Bang, os físicos acham que havia apenas partículas sem massa de energia pura. Vemos aqui que as partículas se deslocam à mesma velocidade, à velocidade da luz. Elas não ostentam massa em todo o universo. Mas o universo não ficou assim por muito tempo. Após apenas uma fração de segundo, algo mudou. Como se alguém puxasse uma alavanca fazendo muitas das partículas reduzirem a velocidade. Em algum momento, o campo de Higgs foi acionado, e isso fez as partículas adquirirem massa, e pararam de viajar à velocidade da luz. Os fótons, os amarelos, deslocam-se à velocidade da luz, enquanto os vermelhos e verdes adquiriram massa graças ao mecanismo de Higgs e deslocam-se mais devagar. Os físicos acreditam que logo após o Big Bang, o universo começou a esfriar e o campo de Higgs foi acionado. Algumas partículas interagiram com o campo e adquiriram massa. Outras partículas continuaram como feixes sem massa de energia. Nas décadas nas quais os cientistas colidiram partículas para investigar o mundo subatômico, eles descobriram dois tipos básicos de partículas. Existem os férmions, um grupo de partículas com massa que transportam matéria, e os bósons, partículas sem massa que carregam força. Sem a existência do Higgs, as partículas não teriam massa. Se não existisse o campo de Higgs, haveria outras partículas transportadoras de força. Elas não teriam massa, e assim, como as partículas de luz, elas se deslocariam à velocidade da luz. E sem tais massas, não teríamos átomos, química, nem nada da matéria interessante que encontramos em nosso universo. A matéria que nos compõe não poderia aglutinar-se, fundir-se e desacelerar. Sem estrutura, sem vida. Monotonia. Graças aos Higgs, nosso universo resistiu tempo suficiente para que estruturas complexas como a vida humana se formassem. Mas por que o campo de Higgs, gerador de matéria, foi ativado? Muitos cientistas, incluindo Dan e Patrick, acham que a tremenda violência do Big Bang fizeram o campo entrar em ação. Até agora, estou ligando e desligando o mecanismo Higgs. Mas no universo primordial, não aconteceu assim. Assim como a água congela-se toda sozinha quando resfriada, o mecanismo Higgs irá se acionar sozinho - conforme o universo se esfria. - Este taco representa a instabilidade do mecanismo de Higgs sozinho. Como podem ver... ele cai. Os cientistas acham que o campo de Higgs, a força que transformou uma bola de energia em nosso universo físico, ligou-se sozinho. Mas alguns dirão que não foi acidente, que ele foi acionado por um criador. Esse mistério da criação pode ser respondido se soubermos mais sobre o campo de Higgs. Os cientistas estão tentando interferir com o campo para que ele produza um bóson de Higgs para que possam estudá-lo. Um esforço que fez os físicos construírem a máquina mais poderosa da história da ciência, o Grande Colisor de Hádrons, ou o LHC. Lyn Evans foi responsável pela construção de todos os aceleradores de partículas do CERN, em Genebra, durante as  últimas décadas. Todas as máquinas criadas por ele ainda funcionam. Na verdade, todas trabalham conjuntas por estágios.

 As mais antigas são hoje responsáveis por dar às partículas um impulso extra, comprimindo-as com cada vez mais energia, e, por fim, fornecendo-as ao anel de  km de extensão que é o LHC. Cheguei ao CERN em . Minha primeira função foi trabalhar na chamada fonte de íons duoplasmatron, que, na verdade, é fonte dos prótons. Depois, eles são acelerados. A partir do acelerador linear, eles entram num impulsionador para atingir energia mais alta e passam para o super síncrotron de próton, com o qual trabalhei nos anos , e, por fim, chegam ao Grande Colisor de Hádrons. Como os aceleradores de partículas avançaram nas últimas décadas, eles conseguem alçar as partículas a energias cada vez mais altas, possibilitando criar cada vez mais partículas novas com massa em cada colisão. Os aceleradores antigos só tinham energia suficiente para colidir dois prótons e produzir uma nova partícula... ...com apenas o dobro de massa. Mas os teóricos preveem que os Higgs pesem ao menos  vezes mais que um próton. As leis da Física dizem que se proporcionarmos aos prótons energia cinética extra, podemos colidi-los para formar uma nova partícula que pesa diversas vezes mais que a soma de suas frações, Isso remonta a equação mais famosa da ciência, e=mc ao quadrado. No LHC, convertemos energia em massa, e para criar objetos muito pesados, é preciso alta energia. Imaginem os físicos de partículas como golfistas acertando prótons em vez de bolas de golfe. Com os anos, eles passaram a ter tacos cada vez melhores. Fazendo uma analogia, podemos considerar este taco pitching wedge, como as máquinas dos anos . Ela irá atingir cerca de  metros, ou algo assim, pois não tem energia suficiente... para ir muito longe. Então, a próxima foi o colisor próton-antipróton. Esse colisor era bem mais poderoso, como um taco de ferro nº . Desta vez, as partículas obterão mais energia... ...e chegarão um pouco mais longe. Por fim, claro, hoje temos... enfim, temos uma máquina que consegue produzir o bóson de Higgs. E se quiserem uma analogia para isso, este é meu fiel taco. Então, lá vamos nós. Ela se desloca bem. Criar uma partícula tão pesada como o Higgs exige bem mais energia do que a produzida pelos aceleradores anteriores. Lyn e a enorme equipe de engenheiros do CERN tiveram de levar sua tecnologia ao limite. Sempre que as partículas surgem, elas recebem um impulso, aumentando sua energia gradativamente até obtermos a energia total real. Os físicos enfim têm a energia que precisam. Mas capturar e estudar o bóson de Higgs requer mais do que força bruta. É uma tarefa de extrair uma agulha do palheiro, um palheiro composto de trilhões de partículas subatômicas. Para a maioria dos religiosos, Deus não pode ser visto nem ouvido. Mas sinais da presença Dele são sentidos ao nosso redor. O bóson de Higgs é quase tão ilusório quanto, por isso sua busca foi tão desafiadora. O Higgs pode existir e desaparecer em um bilionésimo de trilionésimo de segundo, deixando para trás a tênue evidência de sua presença. Então, como os cientistas encontram algo que não pode ser visto? Quando o físico Joe Incandela era criança, seus pais esperavam que fosse um escultor de vidro. Eu era muito interessado em artes quando jovem. Meus pais me estimularam muito. Tinham muito interesse nas artes. Descobri que um dos meus sopradores de vidro prediletos foi um químico, e isso me motivou a entrar na faculdade para cursar química. Ao estudar química, comecei a estudar física. E isso me pegou de jeito. Era fascinante. Era a matéria que eu queria estudar. Joe hoje comanda um dos dois maiores experimentos no LHC. Ele orienta milhares de físicos mundo afora que estão na mesma missão de descobrir como e por que nós e tudo que conhecemos existem. Estamos tentando entender nosso lugar no universo. Do que tudo é composto, e como ele se tornou o que é. Questões fundamentais. Joe crê que o LHC responderá essas questões. As colisões no LHC recriam as condições de energia existentes logo após o Big Bang. Os cientistas tentam vislumbrar o instante em que o campo de Higgs foi ativado e se disseminou por todo o universo, criando matéria, as estrelas, e, por fim, nós. A força do campo de Higgs é transportada pelo bóson de Higgs, e um bóson só pode ser detectado criando-se uma perturbação de energia no campo. Acontece que o Higgs, na verdade, determina, de certa forma, todo o universo, o seu estado, e como tais partículas se manifestarão. Então, se pegarmos um acelerador como o LHC, fornecermos energia suficiente, e colidirmos prótons, podemos extrair, por assim dizer, uma partícula de Higgs desse tecido e estudá-la. Assim como estas bolas de vidro estão cheias de matéria, os prótons que colidem no LHC também estão cheios de matéria, partículas chamadas quarks e glúons. Quando os prótons colidem, milhares de novas partículas são expelidas. Estudar o resultado é um trabalho árduo, como analisar pilhas de estilhaços de vidro. Procuramos certos padrões. A energia, as partículas, os destroços estão espalhados pelo detector em diversas formas, e para o Higgs, há padrões bem específicos dependendo do decaimento envolvido. Mas a partícula de Deus brindou os físicos com um óbice. Ela sempre desaparece antes de ser localizada. O Higgs decai quase que instantaneamente. Sua vida é tão curta, que não conseguimos mensurá-lo. Assim, nós o detectamos pelo decaimento dos seus produtos. Para detectar o Higgs, físicos como Joe têm de observar o resultado da colisão de prótons para definir quais eram as partículas originárias. Se Joe puder analisar cada vestígio desta colisão de vidro e calcular sua trajetória, ele poderia reconstruir a colisão com base nos restos oriundos dela. A maioria das interações que vemos, criam imediatamente um padrão que reconhecemos como não interessante, e podemos rejeitá-lo. Assim, nós rejeitamos a grande maioria das colisões. As únicas colisões merecedoras de estudo surgem quando os componentes dos prótons estão perfeitamente alinhados. Se um quark no interior de um próton colide diretamente com um quark dentro de outro, então praticamente toda a energia da colisão estará concentrada em um local. Isso cria uma onda forte o suficiente no campo de Higgs para gerar um bóson de Higgs. Mas esse tipo de colisão quase nunca acontece. São fatos raros, muito raros. A grosso modo, a produção de Higgs é cerca de uma em um trilhão. Desde que o LHC está em funcionamento, ele produziu cerca de mil trilhões de colisões. Se tivéssemos mil trilhões de grãos de areia, encheríamos uma piscina olímpica. Mas poucas centenas dessas colisões produzem um Higg. Algumas centenas de grãos de areia cobririam apenas a ponta do dedo. É uma tarefa praticamente impossível, mas para surpresa mundial, Joe e milhares de outros físicos realizaram o incomensurável. Em poucos eventos envolvidos, pudemos traçar a origem. Em  de julho de , Joe teve a honra de anunciar que as equipes do LHC haviam feito um grande avanço. Haviam detectado uma nova partícula que pesava entre  e  giga elétron-volts, a variação prevista da massa do Higgs. Pois tais resultados agora são mundiais e compartilhados por toda a humanidade. Agradeço a todos. Nunca vi nada parecido em minha vida. Havia muita empolgação. As pessoas estavam muito felizes. Foi como um show dos Beatles. Eles estavam enlouquecidos. Aplausos espontâneos em um seminário de Física, muito raro. Foi como ver os Beatles após uma espera de décadas. Isso mesmo. Exato. Espero que não seja o fim, mas um pequeno passo de uma longa jornada. Levamos  anos para chegar aqui. Fizemos um incrível avanço em nosso conhecimento da natureza. O campo de Higgs é diferente de tudo que já vimos. Ele faz parte de um tecido com o qual interagimos aonde quer que formos. A partir dele, podemos, até certo ponto, possivelmente entender a evolução do universo. É uma descoberta muito profunda. Está sendo chamada de a maior descoberta científica desde que Einstein escreveu "e=mc ao quadrado." Uma obra de arte é algo que dura para sempre. Uma nova descoberta científica ou desenvolvimento é algo que contribui para a humanidade para sempre. A partícula que pode resolver o enigma de nossa existência foi localizada. Estamos próximos do conhecimento total do universo? Dan Hooper acha que a resposta pode ser mais complicada, que pode haver não apenas um bóson de Higgs mas cinco. O bóson de Higgs deve explicar de onde provém toda a matéria do universo. Mas, na última década, descobrimos que a maioria do nosso universo é composta de partículas invisíveis chamadas de matéria escura. Na verdade, há  vezes mais matéria escura do que matéria comum. A atual teoria que prevê a existência do bóson de Higgs não tem explicação para essa estranha substância. O Higgs poderia ter um lado obscuro oculto? O físico teórico Dan Hooper esperou a vida toda pelo anúncio da descoberta do bóson de Higgs. Estava vendo no meu notebook, esperando alegremente pelos resultados. A gente espera tanto por algo assim, que, quando ele acontece, não importa o quanto achamos que estamos preparados, parece surreal. Parece inesperado não importa o quanto tenha sido esperado. O Higgs foi descoberto. Mas ainda persiste um imenso mistério. O que é a matéria escura? Um dos maiores problemas na cosmologia é que ao olharmos o espaço por telescópios, descobrimos que apenas uma ínfima fração da matéria é composta de átomos e outras matérias conhecidas. A maioria dessa matéria é invisível, por falta de termo melhor, chamamos de matéria escura. Meio século de exploração do mundo subatômico revelou uma estrutura organizada chamada modelo padrão da física de partículas.

 Os cientistas já descobriram  partículas fundamentais da matéria, os férmions, divididos igualmente entre quarks e léptons. Há  partículas transmissoras de forças como eletricidade e magnetismo. Estes são os bósons. E então, completando a figura, temos um bóson muito especial, o bóson de Higgs. Mas o modelo padrão não tem explicação para matéria escura. Ele também apresenta outra falha grave. Um dos problemas com o modelo padrão da física de partículas é algo chamado de "problema de hierarquia." Sabemos que o bóson de Higgs tem massa de cerca de  giga elétron-volts ou gev. É uma partícula pesada, mas ingenuamente, esperávamos, segundo o modelo padrão, que o Higgs fosse bem mais pesado do que isso. Por algum motivo, é mais leve. O Higgs tem problema de peso. Assim como o bóson de Higgs proporciona massa a outras partículas, tais partículas, em troca, contribuem para a massa do Higgs. Quando os físicos souberem o quanto de massa o Higgs obtém dessas outras partículas, eles criarão um peso bilhões de vezes maior do que ele tem. Os cientistas tiveram de improvisar a matemática para fazer o modelo padrão funcionar, sabendo que havia algo de errado. Então, para explicar isso, alguma coisa teria de anular outra a fim de que a massa do Higgs voltasse a ter o valor observado. Quando o Higgs e a matéria escura sobrecarregam Dan, ele dá um tempo na física. A única questão obscura que ele e a banda, a "Congregação", cantam é sobre desilusão amorosa. Mas Dan não consegue evitar de achar paralelismos entre as regras da música e as do universo. É incrível a quantidade que físicos que conheço que também são ótimos músicos, e talvez haja motivos para tanto. Os padrões que encontramos na física de partículas geralmente são similares ao tipo de simetria encontrada na teoria musical. Dan acredita que existe um padrão na natureza que pode solucionar a pouca massa do Higgs e explicar a matéria escura. Ideia que modifica o modelo padrão. Chama-se supersimetria. Para cada trecho de matéria, toda partícula fermiônica, deve haver uma partícula bosônica, uma transportadora de força. O fóton exige um fotino, o elétron um selétron. Na teoria musical, se pegarmos uma escala maior como esta em Dó maior... ...essas mesmas notas têm de produzir uma escala em Lá menor se as tocarmos em uma ordem diferente. Em um mundo supersimétrico, não existe um fóton sem um fotino, e, em nossa teoria musical, não existe uma escala maior sem uma menor. Segundo a supersimetria, as partículas que observamos na natureza são apenas metade da solução. Deve haver superparceiras com massa para cada uma. Uma dessas superparceiras pode até ser matéria escura. Assim, na maioria das teses supersimétricas, a mais leve das novas partículas introduzidas é uma ótima candidata à matéria escura. No universo primordial, quando ele estava muito quente, essas partículas teriam sido produzidas em grande número. A maioria seria destruída, mas um pouco sobreviveria, e esse pouco poderia compor toda a matéria escura atual. Segundo Dan, se simetrias são parte fundamental do nosso universo, elas podem atribuir ao Higgs a massa correta. Se a supersimetria existe na natureza, então toda contribuição dada de uma partícula, como um elétron, obtém uma contribuição contrária de sua superparceira, o selétron, e se equilibram. Elas se anulam entre si durante a maior parte, deixando-nos com um bóson de Higgs leve. A supersimetria explica o que o modelo padrão não consegue. Ela consegue explicar a pequena massa do Higgs e o que é a matéria escura. Mas há um porém. Para que a supersimetria seja comprovada, não pode haver apenas um Higgs mas cinco. Se a natureza é realmente supersimétrica e houvesse apenas um bóson de Higgs, a teoria conteria problemas matemáticos chamados "anomalias." Conteria paradoxos. Para solucionar isso, é preciso de outros bósons de Higgs. Se o CERN descobrisse um segundo, terceiro, quarto ou quinto bóson de Higgs, isso fortaleceria a tese da supersimetria, mesmo que ainda não observemos tais partículas superparceiras. Se quisermos explicar o universo tal como conhecemos, entender como a matéria escura convive com a matéria comum, os cientistas precisam achar provas dos  bósons de Higgs. Foram precisos  anos para achar uma partícula de Deus. A verdade suprema está destinada a nos iludir? O bóson de Higgs é responsável por atribuir massa a tudo no universo. É uma importante função para uma partícula subatômica. Alguns acham que é uma função grande demais para uma partícula. E se a partícula de Deus não transportar sozinha o peso? Talvez o verdadeiro design do universo precise de mais de um Higgs para bancar Deus. John Ellis é físico teórico do CERN. Ele passa o tempo tendo ideias, ideias que as experiências aqui geralmente desmentiram. Mas John não vê problema nisso. Meu trabalho é... pensar em algo para os experimentos procurarem, e então, como gosto de dizer, esperar que achem algo diferente. Albert de Roeck é físico experimental. Ele passa o tempo testando ideias, esperando desmenti-las. Entrei nesses experimentos em busca de... achar algo para romper o modelo padrão, possivelmente destruí-lo ao descobrir coisas fora do alcance dele. Albert, o experimentalista, e John, o pensador, fazem parte da caça ao Higgs desde o princípio. Inicialmente, o bóson de Higgs devia resolver um mistério, a massa dos bósons "w" e "z", que são extremamente pesados. Os outros dois bósons não têm massa. Os físicos propuseram que os bósons "w" e "z" ficam pesados porque eles interagem com um campo invisível onipresente, o campo de Higgs. Mas os outros bósons não interagem. Depois, quando o modelo padrão foi criado, a ideia do campo de Higgs foi ampliada para açambarcar uma função maior, atribuir massa a todo o universo. Foi uma espécie de adendo. Não foi o motivo da invenção desse mecanismo. Mas físicos como Albert e John sabem que essa única partícula não é responsável por atribuir massa a tudo. Há uma profusão de teses na física que vão além do modelo padrão. É uma característica geral delas a previsão de algo mais complicado do que apenas um bóson de Higgs. John e Albert têm tentado criar novas teorias, baseadas no modelo padrão enquanto retificam o que há de errado nele. Isso implica que eles precisam mudar suas previsões sobre o que realmente é o Higgs. Diversas variedades de partículas de Higgs foram previstas. Imagine-as como os sabores do sorvete. Se o LHC encontrar um singelo Higgs de baunilha, isso confirmará o que os físicos já sabem. Mas se surgir uma sabor mais atraente como chocolate mentolado, surgirão nossas possibilidades para a física. Uma dessas possibilidades seria a existência de dois bósons de Higgs, cada um com uma função diferente. Houve diversas ideias que defendiam a existência de uma certa terceirização, a existência de um bóson de Higgs para "w" e "z" e outro para as partículas de matéria. Imaginem que John seja um bóson "z", um transportador de força. Albert seja um quark, um transportador de matéria. John é viciado em café. Albert é chocólatra. Digamos que esta cafeteria seja um campo de Higgs e esta chocolateria outro. Quando John passa pela cafeteria, ele desacelera e ganha massa. Mas a outra partícula, eu, irá atravessar até encontrar com o campo com o qual interajo, e isso me proporcionará massa, neste caso, uma chocolateria. O modelo padrão não apresenta dois campos de Higgs, por isso essa ideia é tão atraente para John e Albert. Se descobrirmos que há mais de um Higgs, sem dúvida significará que a física vai além do modelo padrão. Se estivéssemos vendo algo que não fosse bem a nossa avó bóson de Higgs, isso poderia, de certa forma, ser ainda mais animador. Até agora, existem alguns sinais de anomalias na forma de decaimento dessa nova partícula, indicando que um sabor exótico do Higgs poderia estar escondido nos dados. E ainda há pilhas de dados aguardando análise. Espero que o bóson de Higgs seja um portal para a nova física que iremos achar além do modelo padrão. E isso seria animador, pois sempre que ocorre, aprendemos algo novo. O LHC pode estar indicando que o Higgs seja apenas um de vários agentes. Ele pode não ser a partícula de Deus. Este homem acha que a verdade da criação do universo vai além do tão procurado Higgs, que devemos nossa existência a partículas que somente começamos a imaginar. Foi o filósofo grego Demócrito que primeiro imaginou o átomo. Ele o idealizou como a menor unidade estrutural possível da matéria, que era indivisível. Essa ideia durou  mil anos, até surgir a era nuclear e revelar uma profunda verdade. O átomo é composto por objetos ainda menores. Assim como partículas como os quarks e elétrons compõem o átomo unidades estruturais ainda menores podem compor o bóson de Higgs. Se pudermos encontrá-las, elas poderão revelar não apenas como a matéria existe mas o porquê ela surgiu. Francesco Sannino é físico teórico da Universidade do Sul da Dinamarca, em Odense. Ele vive na cidade perfeita para soltar a sua imaginação. Odense é a cidade natal do famoso escritor infantil Hans Christian Andersen. Estamos no bairro de Hans Christian Andersen.

 Ele nasceu aqui, e baseou-se muito nestas ruas. Como podem ver, ela parece retirada da página de um livro. Mas diferente desta cidade de contos de fada, nosso conhecimento das unidades estruturais do universo não é uma imagem perfeita. O modelo padrão considera o bóson de Higgs como partícula fundamental, mas a imaginação de Francesco o leva a ir além, para ver se ele consegue sondar o interior do Higgs. Segundo o modelo padrão, o Higgs é uma partícula fundamental. Significa que ele não é composto de outra coisa. Vejam esta parede. Ela é branca. Mas a verdade é que há  cores distintas combinando-se para deixá-la branca. Vejam o que ocorre se eu colocar a mão na frente. Posso determinar a existência de  luzes distintas, o verde, o azul e o vermelho. Juntas, elas formam a luz branca. Assim como a luz branca é composta de  cores distintas, Francesco imaginou se o Higgs seria composto de diversas partículas distintas. Isso significaria que o Higgs não é a partícula fundamental de toda a matéria. Ele e muitos dos seus colegas acham que o Higgs é regido por uma nova força da natureza, algo que denominam de força tecnicolor. Se olharmos o Higgs bem de perto, veremos que é composto de outra coisa. Francesco acredita que o bóson de Higgs dança em outro ritmo. Imagine que estas peças de Lego são quarks comuns e esta placa seja a força dos glúons que os mantêm coesos. Para produzir um próton, precisamos de  quarks. Segundo a teoria tecnicolor, o Higgs é da mesma forma, mas é composto de diferentes tipos de quarks, tecniquarks. Os tecniquarks se mantêm coesos por uma nova força, a tecniforça. E a energia oriunda das interações também fornece automaticamente massa ao Higgs. Os físicos sabem que quarks comuns sob arranjos distintos produzem partículas diferentes. Um arranjo é o próton. Outro forma o nêutron. Os tecniquarks agem da mesma forma. Disponha-os de certa forma, e obterá um Higgs. Disponha-os de outra forma, e obterá outra coisa que os cientistas procuram, uma partícula de matéria escura. Realmente se parece a peças de Lego. Combine-as, de certa forma, obterá o Higgs. De outra forma, poderá obter a matéria escura. Talvez o motivo pelo qual o modelo padrão de Higgs não consiga explicar a matéria escura seja porque o Higgs é matéria escura disfarçada e as duas partículas são mantidas unidas pela tecniforça. Sem dúvida haverá uma nova força da natureza, então será uma oportunidade fantástica para a humanidade estar diante de uma nova força. Tecniquarks poderiam ser unidos de diversas formas, construindo diversas partículas novas. Tais partículas podem estar à espera de serem descobertas quando o LHC voltar a operar com energias mais altas em . Francesco espera que o recém-descoberto bóson de Higgs seja o primeiro candidato. Não iremos conhecê-lo até termos energia suficiente para parti-lo. Creio que é dever do ser humano entender o que nos cerca e o que nos compõe. Acho que esta é uma oportunidade fantástica de alçar os limites da ciência a tal nível. Teria a chamada partícula de Deus múltiplas facetas? Talvez o Higgs não seja tão poderoso quanto pensamos. Mas existem ideias bem mais desconcertantes. O que nos faz existir poderiam ser objetos que sequer existem. Quando olhamos para o céu à noite, nossa Lua nos observa. Ela parece magicamente suspensa no ar, mesmo sabendo que ela é mantida pela força da gravidade. E se toda a matéria no universo for fixada por outra coisa, algo bem mais estranho que a gravidade e bem mais estranho do que a partícula de Deus? Howard Georgi, da Universidade de Harvard, foi físico de partículas durante a maior parte da vida. Mas, recentemente, mudou de profissão. Ele agora é físico de não-partículas. Eu tentava pensar... que o LHC poderia ver algo realmente incomum, e pensei que se houvesse algo que pudesse aparecer no LHC que não fossem partículas. Esse foi o princípio de minha carreira como físico de não-partículas. Como muitos cientistas, Howard vem tentando corrigir o modelo padrão e criando novas teorias. Enquanto trabalhava em suas equações, ele percebeu alguns cálculos enigmáticos. Na física, partículas sem massa como os fótons aparecem na matemática como números inteiros negativos. As equações de Howard apresentavam números negativos, mas não eram números inteiros. Eram frações negativas. Façamos uma análise, e poderemos obter , partículas sem massa. Depois, a gente coça a cabeça e diz: "Como? O que está havendo?" Howard sabia que esses números fracionários não eram partículas fracionárias. Eram algo novo. Ele as chamou de não-partículas. Algo acontecia. Algum tipo de física, mas uma física com a qual não estamos habituados. Howard aprofundou a matemática e aprendeu mais sobre as não-partículas. Ele descobriu que o motivo de elas surgirem como frações é porque têm dimensões fractais, semelhante aos ramos de uma árvore. Se observarem uma árvore, não é unidimensional, pois ela surge e se ramifica, e depois eles voltam a se ramificar. E o ramo do ramo volta a se ramificar. E o ramo do ramo se ramifica e assim segue. Em um legítimo fractal, que segue ao infinito. Não-partículas são como os ramos desta árvore. O padrão é o mesmo não importa se o observamos de perto ou de longe. Mas as partículas normais são como as folhas de uma árvore. Quanto mais nos aproximamos, maiores elas parecem. Gosto da ideia de pensar nas folhas como objetos do modelo padrão porque elas têm um tamanho definido, como a massa de uma partícula, enquanto os ramos da árvore não têm tamanho definido. Todas as partículas que compõem nosso universo têm massa, que os cientistas acham que existe devido ao Higgs. Mas quem sabe tais partículas no Higgs sejam regidas por um mundo invisível de não-partículas que define as leis da física conhecida. Significaria que todas as partículas de matéria do universo são como as folhas desta árvore. Uma árvore invisível de não-partículas pode ser sua âncora, o segredo que alicerça todo o cosmos. É essa a função da física de não-partículas. Para que esta árvore invisível seja interessante, ela tem de interagir de algum modo com as partículas do modelo padrão. As folhas terão de ser mantidas pela árvore ou vice-versa. Até agora, nada de sinais de não-partículas no LHC. Mas Howard não desiste de ser um físico de não-partículas. Não acho que tenhamos todos os aspectos. Quando se tem algo tão estranho assim e diferente daquilo que conhecemos, é irresistível. Acho que vale a pena continuar a explorar essa matemática complicada e ver se acontecem mais avanços. O bóson de Higgs é realmente a partícula de Deus? Ou existe algo mais além dele, algo mais misterioso? Devemos a nossa existência a algo que talvez nunca detectaremos? Por ora, os cientistas seguem investigando a partícula de Deus que vitoriosamente descobriram, esperando um dia descobrir. O bóson de Higgs brincou de esconde-esconde por décadas. Agora que enfim o descobrimos, ou algo semelhante, temos mais perguntas que respostas. Toda vez que os físicos acham a chave de uma porta, eles a abrem apenas para encontrar outra porta. E assim, outras cinco. Talvez o bóson de Higgs seja mesmo a partícula de Deus. Um enigma cósmico cuja solução é outro enigma. Predestinado a permanecer um enigma.