No Large Hadron Collider (LHC) na Europa, mais rápido é melhor. No entanto, outros pesquisadores estão proclamando não tão rápido. O LHC pode não ter descoberto o bóson de Higgs, o bóson que transmite massa a tudo, a partícula divina como alguns chamam. Enquanto a descoberta do Bóson de Higgs em 2012 culminou com a entrega do Prêmio Nobel em dezembro de 2013 a Peter Higgs e François Englert, uma equipe de pesquisadores levantou essas dúvidas sobre o Bóson de Higgs em seu trabalho publicado na revista Physical Review D.
O discurso é semelhante ao que ocorreu no último ano com a detecção da luz desde o início dos tempos, que significou a época da inflação no universo. Pesquisadores que estudam as profundezas do universo e as profundidades internas das partículas subatômicas estão procurando sinais na borda da detectabilidade, logo acima do nível de ruído e na proximidade dos sinais de outras fontes. Para as observações do telescópio BICEP2 (artigos anteriores da U.T.), está praticamente de volta à prancheta, mas o Higgs Boson (artigos anteriores da U.T.) é definitivamente desafiador, mas precisa de evidências mais sólidas. Nos assuntos humanos, se o Bóson de Higgs não foi detectado pelo LHC, o que se faz com um Prêmio Nobel?
O atual desafio para o Higgs Boson não é novo e não é apenas um problema de detectabilidade e acuidade dos sensores, como é o caso dos dados do BICEP2. O telescópio espacial Planck revelou que a luz irradiada da poeira combinada com o campo magnético em nossa galáxia Via Láctea poderia explicar o sinal detectado pelo BICEP2 que os pesquisadores proclamaram como a assinatura primordial do período da inflação. A partícula de Higgs Boson é na verdade uma previsão da teoria proposta por Peter Higgs e várias outras a partir do início dos anos 1960. É uma partícula prevista a partir da teoria dos medidores, desenvolvida por Higgs, Englert e outros, no coração do Modelo Padrão.
Este artigo recente é de uma equipe de pesquisadores da Dinamarca, Bélgica e Reino Unido, liderada pelo Dr. Mads Toudal Frandsen. O estudo, intitulado "Boson Technicolor Higgs à luz dos dados do LHC", discute como a teoria apoiada prevê Technicolor quarks através de uma gama de energias detectáveis no LHC e uma em particular está dentro do nível de incerteza do ponto de dados declarado como o Bóson de Higgs. Existem variantes da Technicolor Theory (TC) e o trabalho de pesquisa compara em detalhes a teoria de campo por trás do Modelo Padrão Higgs e da TC Higgs (sua versão do bóson de Higgs). A conclusão deles é que um TC Higgs é previsto pela Technicolor Theory que é consistente com as propriedades físicas esperadas, tem baixa massa e tem um nível de energia - 125 GeV - indistinguível da ressonância agora considerada como o Modelo Padrão Higgs. Sua partícula é composta e não confere massa a tudo.
Então você diz - espere! O que é um Technicolor no jargão da física de partículas? Para responder a isso, você gostaria de conversar com um encanador de South Bronx, Nova York - Dr. Leonard Susskind. Embora não seja mais um encanador, Susskind primeiro propôs o Technicolor para descrever a quebra de simetria nas teorias de bitola que fazem parte do Modelo Padrão. Susskind e outros físicos da década de 1970 consideraram insatisfatório que muitos parâmetros arbitrários fossem necessários para concluir a teoria de Gauge usada no Modelo Padrão (envolvendo o Higgs Scalar e o Higgs Field). Os parâmetros definiram consequentemente a massa de partículas elementares e outras propriedades. Esses parâmetros estavam sendo atribuídos e não calculados, o que não era aceitável para Susskind, Ho Ho, Veltmann e outros. A solução envolveu o conceito de Technicolor, que forneceu um meio “natural” de descrever a quebra de simetria nas teorias de medidores que compõem o Modelo Padrão.
O Technicolor na física de partículas compartilha uma coisa simples em comum com o Technicolor que dominou a indústria de filmes em cores - o termo composto na criação de cores ou partículas.
Se a teoria em torno do Technicolor estiver correta, deve haver muitas partículas de techni-quark e techni-Higgs encontradas no LHC ou em um acelerador de próxima geração mais poderoso; um verdadeiro zoológico de partículas além do Bóson de Higgs. A teoria também significa que essas partículas "elementares" são compósitos de partículas menores e que outra força da natureza seria necessária para ligá-las. E este novo artigo de Belyaev, Brown, Froadi e Frandsen afirma que uma partícula específica de techni-quark possui uma ressonância (ponto de detecção) que está dentro da incerteza das medições para o Bóson de Higgs. Em outras palavras, o Bóson de Higgs pode não ser "a partícula divina", mas uma partícula Technicolor Quark composta de partículas mais pequenas e fundamentais e outra força que as liga.
Este artigo de Belyaev, Brown, Froadi e Frandsen é um lembrete claro de que o Modelo Padrão não está estabelecido e que mesmo a descoberta do Bóson de Higgs não é 100% certa. No último ano, sensores mais sensíveis foram integrados ao LHC do CERN, o que ajudará a refutar esse desafio da teoria de Higgs - Higgs Scalar and Field, o Higgs Boson ou pode revelar as assinaturas de partículas Technicolor. Detectores melhores podem resolver a diferença entre o nível de energia do quark Technicolor e do Bóson de Higgs. Os pesquisadores do LHC foram rápidos em afirmar que seu trabalho vai além da descoberta do Bóson de Higgs. Além disso, o trabalho deles poderia realmente refutar que eles encontraram o Bóson de Higgs.
Entrando em contato com o co-investigador Dr. Alexander Belyaev, a questão foi levantada - as recentes atualizações do acelerador do CERN fornecerão a precisão necessária para diferenciar um technie-Quark da partícula de Higg?
"Não há garantia, é claro", respondeu o Dr. Belyaev à Space Magazine, "mas a atualização do LHC certamente fornecerá um potencial muito melhor para descobrir outras partículas associadas à teoria do Technicolor, como Techni-mesons pesados ou Techni-baryons".
Resolver as dúvidas e escolher as adições certas para o Modelo Padrão depende de melhores detectores, mais observações e colisões com energias mais altas. Atualmente, o LHC está baixo para aumentar as energias de colisão de 8 TeV para 13 TeV. Entre as observações no LHC, a super-simetria não se saiu bem e as observações, incluindo a descoberta de Higgs Boson, apoiaram o modelo padrão. A fraqueza do Modelo Padrão da física de partículas é que ele não explica a força gravitacional da natureza, ao passo que a Super-simetria pode. A teoria da Technicolor mantém fortes apoiadores, como mostra este último artigo, e deixa algumas dúvidas de que o Bóson de Higgs foi realmente detectado. Finalmente, pode ser necessário outro acelerador de partículas da próxima geração mais poderoso.
Para Higgs e Englert, a reversão da descoberta não é de forma alguma a ruína do trabalho de uma vida ou seria a demissão de um Prêmio Nobel. O trabalho teórico dos físicos tem sido reconhecido por prêmios anteriores. O Modelo Padrão como, pelo menos, uma solução parcial da teoria de tudo é como um quebra-cabeça. Peça por peça é como está sendo desenvolvida, mas não sem erros. Além disso, as peças adicionadas ao modelo padrão podem ser como um castelo de cartas e exigem a substituição de uma solução maior por outra totalmente diferente. Este poderia ser o caso de Higgs e Technicolor.
Em momentos em que as crianças são determinadas, os físicos lançam uma solução no quebra-cabeça que parece se encaixar, mas que, no final das contas, precisa ser retirado. O presente discurso ainda não justifica uma retração. Elegância e simplicidade são as principais características buscadas em soluções teóricas. Os físicos de partículas também usam o termo Naturalidade ao descrever as preocupações com os parâmetros da teoria dos medidores. As soluções - as peças - do quebra-cabeça criado por Peter Higgs e François Englert encabeçaram e encorajaram trabalhos adicionais que alcançarão um Modelo Padrão mais sólido, mas poucas alegações de que ele emergirá como a teoria de tudo.
Referências:
Pré-impressão deBóson de Technicolor Higgs à luz dos dados do LHC
