Bosão de Higgs
Este pequeno capítulo dar-lhe-á uma perspectiva sobre a pesquisa desta partícula muito falada recentemente.


Na pesquisa de novas partículas, o bosão de Higgs é um dos candidatos mais famosos. Poderia ajudar a verificar a teoria lançada nos anos 60 do século XX, que descreve um mecanismo para dar massa a todas as partículas do modelo padrão. No modelo matemático na base do modelo padrão as partículas não têm massa, pois a introdução de massas nesse modelo matemático levaria a contas disparatadas e resultados infinitos. Peter Higgs e outros propuseram um mecanismo que permite introduzir massas nas partículas descritas por esse modelo matemático, que permite obter cálculos e resultados com sentido, mas que implica a existência de um campo de Higgs preenchendo o espaço. As massas das partículas seriam assim entendidas como uma maior ou menor dificuldade para as partículas atravessarem este campo de Higgs, devido à maior ou menor interacção com o campo. O bosão de Higgs é a partícula associada a este campo de Higgs, que deve ter uma massa elevada (porque ainda não foi encontrada nas experiências anteriores), e um tempo de vida muitíssimo reduzido. Imediatamente a seguir a ser produzido, o bosão de Higgs decai em uma de várias formas dependendo da sua massa (que não sabemos ainda qual será), e dependendo da massa das partículas para as quais decai. No diagrama abaixo mostra-se o resultado de cálculos teóricos para a proporção de decaimentos importantes do bosão de Higgs - eixo yy - em função da massa do bosão de Higgs - eixo xx.



Repare na linha azul a tracejado (indicada com WW). Diz-nos que, se a massa do bosão de Higgs fôr superior a 140 GeV/c2, irá decair quase sempre em dois bosões W, de cargas eléctricas opostas pois o bosão de Higgs não tem carga eléctrica.

Agora você sabe o suficiente para poder procurar acontecimentos que contenham o decaimento de um bosão de Higgs. Como sabe o sinal de um bosão W que seja produzido num acontecimento, poderá escolher acontecimentos que tenham dois bosões W. Aqui estão mais duas representações possíveis - na forma de diagramas de Feynman - para a produção e decaimento de um bosão de Higgs e de um acontecimento de fundo (neste caso é a produção de um par de quarks top).





E agora pode encontrar esta partícula! Vamos para a medida!