The basics of the Higgs boson - Dave Barney and Steve Goldfarb

Os fundamentos do bóson de Higgs - Dave Barney and Steve Goldfarb

Transcriber: Andrea McDonough Reviewer: Jessica Ruby

Tradutor: Isabel Villan Revisor: Nadja Nathan

So two guys walk into a bar.

Dois caras entram em um barzinho.

Really?

No, seriously.

É mesmo?

Não, sério.

Two guys walk into a bar,

Dois caras entram em um barzinho,

an ice cream bar:

onde servem sorvete:

Dave, a physicist working on the Large Hadron Collider at CERN,

Dave, um físico que trabalha no Grande Colisor de Hádrons, no CERN,

the European laboratory for particle physics,

o laboratório europeu para a física de partículas,

and Steve, a blues singer.

e Steve, um cantor de 'blues'.

"Dave, how's it going?"

"Dave, como vai?

"Steve, good to see you!"

"Steve, bom ver você!"

"Two scoops of chocolate almond for me."

"Duas bolas de chocolate com amêndoas para mim."

"Vanilla shake."

"Shake de baunilha."

"Hey, I just saw something about the LHC on TV.

"Ei, acabei de ver algo sobre o LHC na tevê.

You guys found bozo in your detector?"

"Vocês acharam o (palhaço) Bozo nesse seu detector?"

"Well, not exactly.

"Bem, não exatamente.

We found a boson,

Nós encontramos um bóson,

probably the Higgs boson."

provavelmente o bóson de Higgs."

"What's that?"

"O que é isso?"

"It's a particle."

"É uma partícula."

"Don't you find particles all the time?"

"Vocês não encontram partículas o tempo todo?"

"Yes, but this one means

"Sim, mas esta significa

that the Higgs field might really exist."

que o campo de Higgs pode realmente existir."

"Field? What field?"

"Campo? Que campo?"

"The Higgs field.

"O campo de Higgs.

It's named after Peter Higgs,

É chamado assim por causa de Peter Higgs,

although many others contributed to the idea.

ainda que muitos outros tenham contribuído com a ideia.

It isn't a field, like where you grow corn,

Não é um campo, como aquele em que você planta milho,

but a hypothetical, invisible kind of force field

mas um campo de força hipotético e invisível

that pervades the whole universe."

que atravessa o universo inteiro."

"Hmmmm, okay.

"Hum, ok.

If it pervades the whole universe,

Se atravessa o universo inteiro,

how come I've never seen it?

como é que nunca vi isso?

That's a bit strange."

Meio estranho."

"Well, actually, it's not that strange.

Bom, na verdade, não é tão estranho.

Think of the air around us.

Pense no ar ao redor de nós.

We can't see it or smell it.

Não podemos ver ou cheirar isso.

Well, perhaps in some places we can.

Bem, pode ser que em alguns lugares a gente possa.

But we can detect its presence with sophisticated equipment,

Mas podemos detectar a presença com equipamento sofisticado,

like our own bodies.

como nossos corpos.

So the fact that we can't see something

Então, o fato de que não podemos ver algo

just makes it a bit harder to determine

apenas deixa um pouco mais difícil determinar

whether its really there or not."

se isso está realmente lá ou não."

"Alright, go on."

"Certo, continue."

"So, we believe this Higgs field is all around us,

"Aí, nós acreditamos que esse campo de Higgs está ao nosso redor,

everywhere in the universe.

em todos os lugares no universo.

And what it does is rather special -

E o que ele faz é bem especial --

it gives mass to elementary particles."

ele dá massa para as partículas elementares."

"What's an elementary particle?"

"O que é uma partícula elementar?"

"An elementary particle is what we call

"Uma partícula elementar é o que chamamos

particles that have no structure,

partículas que não têm estrutura,

they can't be divided,

elas não podem ser divididas,

they're the basic building blocks of the universe."

elas são os blocos construtores elementares do universo."

"I thought those were atoms."

"Eu achava que esses eram os átomos."

"Well, atoms are actually made of smaller components,

"Bom, na verdade, os átomos são feitos de componentes menores,

protons, neutrons, and electrons.

prótons, nêutrons e elétrons.

While electrons are fundamental particles,

Elétrons são partículas fundamentais,

neutrons and protons are not.

mas prótons e nêutrons não são.

They are made up of other fundamental particles called quarks."

Eles são feitos de outras partículas fundamentais chamadas quarks."

"Sounds like Russian dolls.

"Parece aquelas bonequinhas russas.

Does it ever end?"

Tem fim?"

"Actually, we don't really know.

"De fato, não sabemos realmente.

But our current understanding

Mas nosso conhecimento atual

is called the Standard Model.

é chamado de Modelo Padrão.

In it, there are two types of fundamental particles:

Nele, há dois tipos de partículas fundamentais:

the fermions, that make up matter,

os férmions, que formam a matéria,

and the bosons, that carry forces.

e os bósons, que transportam forças.

We often order these particles

Com frequência, ordenamos essas partículas

according to their properties, such as mass.

de acordo com as propriedades delas, como a massa.

We can measure the masses of the particles,

Podemos medir as massas das partículas,

but we never really knew where this mass came from

mas nunca soubemos realmente de onde essa massa vinha

or why they have the masses they do."

ou por que elas têm as massas que têm."

"So how does this Higgs field thing explain mass?"

"Então, como essa coisa do campo de Higgs explica massa?"

"Well, when a particle passes through the Higgs field,

Bom, quando uma partícula passa pelo campo de Higgs,

it interacts and gets mass.

ela interage e ganha massa.

The more it interacts, the more mass it has."

Quanto mais interage, mais massa ela tem."

"OK, I kind of get that, but is it really that important?

"Ok, meio que entendo isso, mas é assim tão importante?

I mean, what if there were no Higgs field?"

Quero dizer, e se não houvesse o campo de Higgs?"

"If there were no Higgs field,

"Se não houvesse o campo de Higgs,

the world wouldn't exist at all.

o mundo não existiria de jeito nenhum.

There would be no stars, no planets, no air, no anything,

Não haveria estrelas, planetas, ar, nada,

not even that spoon or the ice cream you're eating."

nem mesmo essa bola de sorvete que você está tomando."

"Oh, that would be bad.

"Ah, isso seria ruim.

Okay, but where does this Higgs boson fit into things?"

Ok, mas onde é que esse bóson de Higgs se encaixa nas coisas?"

"Alright, now, you see the cherry in my shake?"

"Certo, você vê a cereja no meu shake?"

"Can I have it?"

"Posso pegar?"

"No, not yet. We have to use it as an analogy first."

"Não, ainda não. Temos que a usar como analogia primeiro."

"Oh, right, the cherry's the Higgs boson."

"Ah, certo, a cereja é o bóson de Higgs."

"No, not quite.

"Não, não exatamente.

The cherry is a particle moving through the Higgs field, the shake.

A cereja é uma partícula se movendo através do campo de Higgs, o shake.

The shake gives the cherry its mass."

O shake dá para a cereja a massa."

"I get it. Okay, so the molecules of the shake are the Higgs bosons!"

"Entendi. Ok, então as moléculas do shake são os bósons de Higgs!"

"Well, you're getting closer.

"Bom, você está chegando perto.

It takes an excitation of the Higgs field

É preciso uma agitação do campo de Higgs

to produce the Higgs boson.

para produzir o bóson de Higgs.

So, for example, if I were to add energy

Então, por exemplo, se eu fosse acrescentar energia,

by, say, dropping this cherry in the shake,"

digamos, ao deixar cair a cereja no shake,"

"Ah, then the drops that spill on the bar

"Ah, então as gotinhas que espirram

are the Higgs bosons."

são os bósons de Higgs."

"Almost! The splash itself is the Higgs boson."

"Quase! O borrifo em si é o bóson de Higgs."

"Are you serious?"

"Você fala sério?"

"Well, that's what quantum mechanics teaches us.

"Bem, isso é o que a mecânica quântica nos ensina.

In fact, all particles are excitations of fields."

De fato, todas as partículas são agitações de campos."

"Okay, right. Well, I kind of see why you like particle physics,

"Ok, certo. Bom, meio que entendo por que você gosta da física de partículas,

it's quite cool,

é bem legal,

strange, but cool."

estranha, mas legal."

"Yeah, you could call it a bit strange,

"É, você pode dizer que é um pouco estranho,

it's not like everyday life.

não é como a vida de todo dia.

The Higgs boson is an excitation of the Higgs field.

O bóson de Higgs é uma agitação do campo de Higgs.

By finding the Higgs boson,

Ao encontrar o bóson de Higgs,

we know that the Higgs field exists."

sabemos que o campo de Higgs existe."

"Right. So now you found it,

"Certo. Então agora que vocês encontraram isso,

we know this Higgs field exists.

sabemos que o campo de Higgs existe.

You must be done.

Vocês devem ter terminado.

Is there anything left of particle physics?"

Sobrou alguma coisa da física das partículas?"

"Actually, we've just begun.

"Na verdade, acabamos de começar.

It's a bit like, you know, when Columbus thought

É um pouco como, sabe, quando Colombo pensou

he had found a new route to India.

que tinha descoberto uma nova rota para a Índia.

He'd, indeed, found something new,

Ele, de fato, descobriu algo novo,

but not quite what he was expecting.

mas não bem o que ele estava esperando.

So, first, we need to make sure that the boson we found

Então, primeiro, precisamos ter certeza de que o bóson que encontramos

is actually the Higgs boson.

é realmente o bóson de Higgs.

It seems to fit, but we need to measure

Parece que se encaixa, mas precisamos medir

its properties to be sure."

suas propriedades para ter certeza."

"How'd you do that?"

"Como vocês fazem isso?"

"Take a lot more data.

"É preciso muito mais dados.

This new boson lives for only a very short time

Esse novo bóson existe só por um tempo muito curto

before it breaks down or decays

antes de dividir-se

into lighter, more stable particles.

em partículas mais leves e estáveis.

By measuring these particles,

Medindo essas partículas,

you learn about the properties of the boson."

você entende as propriedades do bóson."

"And what exactly are you looking for?"

"E vocês estão procurando exatamente o quê?"

"Well, the Standard Model predicts how often

Bom, o Modelo Padrão prevê com que frequência

and in what ways the Higgs boson would decay

e de que maneiras o bóson de Higgs se dividiria

to the various, lighter particles.

em várias partículas mais leves.

So we want to see if the particle we have found

Então queremos ver se a partícula que encontramos

is the one predicted by the Standard Model

é aquela prevista pelo Modelo Padrão

or if it fits into other possible theoretical models."

ou se vai se encaixar em outros modelos teóricos possíveis."

"And if it fits a different model?"

"E se ela se encaixar em um modelo diferente?"

"That would be even more exciting!

"Isso seria até mais entusiasmante!

In fact, that's how science advances.

Na verdade, é assim que a ciência avança.

We replace old models with new ones

Substituímos modelos velhos por novos,

if they better explain our observations."

se eles explicam melhor nossas observações."

"Right, so it seems like finding this Higgs boson

"Certo, então parece que encontrar esse bóson de Higgs

gives a direction for exploration,

dá uma direção para a exploração,

a bit like that Columbus guy heading west."

um pouco como Colombo dirigindo-se para oeste."

"Exactly! And this is really just the beginning."

"Exatamente! E isso é realmente apenas o começo."