Novo documentário fala sobre a caça ao Higgs no Fermilab

Veja o trailer:

http://137films.org/films/theatomsmashers/trailer.php

Pelo que entendi, é um documentário focado sobre a caça ao Higgs no Fermilab. Contém informações sobre o funcionamento do acelerador, física de partículas e também debate a política de incentivo a pesquisa. Em abril desse ano eu tive a oportunidade de assistir a palestra de uma das pessoas que trabalha nessa investigação, o Ben Kilminster, que aparece no documentário (andando de patins e atrás de um quadro branco). Ficou claro que o Fermilab tem muito pouca chance de detectar o Higgs: o ruído é grande demais, a remoção deste atualmente é confiada numa rede neural, e vai demorar ainda mais dois anos para eles chegarem a ter sensibilidade suficiente para poder excluir o Higgs do Modelo Padrão.

4 comentários:

Bruno disse...

Caro Dr. Motta,

Não entendi o trecho "...e vai demorar ainda mais dois anos para eles chegarem a ter sensibilidade suficiente para poder excluir o Higgs do Modelo Padrão".

Como assim "excluir o Higgs do Modelo Padrão"? O que significa isso?

Outra coisa. "EUFORIA DE LEIGO".
Recentemente houve um post chamado "LHC anuncia primeira data", de 8 de agosto. Eu deveria ter perguntado algumas coisas, mas acabei deixando passar. Uma vez conversamos e você mencionou o SCSC, que os americanos queriam, mas que foi barrado no Congresso por ser muito caro. Li que ele operaria a 40 TeV. O LHC operará a 14 TeV. Uma diferença de 26 TeV, ou seja, praticamente o dobro do LHC! A pergunta é: com essa diferença, que me parece ser grande, poderia o SCSC revelar coisas que o LHC não revelará? Que tolice a minha, nem bem o LHC entrou em atividade e já estou "pensando" no que o LHC não poderá fazer! Foi apenas uma coisa que me ocorreu. Como eu disse, EUFORIA DE LEIGO.

Bruno disse...

Prezado Dr. Motta,

Vi o trailer que sugeriu. Não conhecia este site. Naveguei um pouco e li o seguinte:

"Finding this Higgs particle will help scientists figure out why the universe is made of something instead of nothing, why there are atoms, people, planets, stars and galaxies. But it also will do much more than that. It will open a door to a hidden world of physics, where scientists hope to find unimagined wonders that will make relativity and quantum mechanics seem like Tinker Toys."
- Ronald Kotulak, Chicago Tribune

Não sei quem é Ronald Kotulak. Por favor, teça alguns comentários a respeito do que ele diz, principalmente sobre o trecho "where scientists hope to find unimagined wonders that will make relativity and quantum mechanics seem like Tinker Toys". Você concorda com isso?

Leonardo Motta disse...

Oi Bruno,

O Higgs, assim como várias outras partículas como o top quark, nunca chega nos detetores. Então, o Fermilab usa uma previsão teórica de reações

p + p* -> Higgs + ... -> A, B, C ...

e mede a quantidade de A, B, C vindo da colisão de próton-antipróton no túnel. Suponha que o Modelo Padrão prevê que o sinal do Higgs vai ter intensidade I'. O problema é que existem milhões de outros processos que produzem A, B, C... vindo de pp*, e o que se mede é a intensidade *total* I de todos os eventos que poderiam produzir A,B,C... Eles então tem que conhecer *muito bem* os demais processos que não envolvem o Higgs, calcular a intensidade I'' destes e subtrair I-I'' para obter I'. Mas como eles só podem medir I com uma incerteza sI, eles só podem dizer que há uma intensidade residual depois da subtração I' se sI < I'. O grupo do Kilminster tem que combinar muitas técnicas estatísticas e dados para conseguir isso, e ainda estão longe de ter um sI < I'.

Isso só serve para excluir o Higgs, porque se eles não medirem um I' residual vão poder dizer que o HIggs não existe (uma vez que o I' deveria estar lá). Mas se medirem o I' residual, como essa técnica não extrai info. sobre o Higgs, não vão poder dizer que o Higgs está lá, pode ser outra coisa.

Leonardo Motta disse...

O SSC realmente poderia medir coisas que o LHC não medirá. O LHC mede efeitos da ordem ~ 1 TeV, que é uma fração da energia por nucleon 7 TeV; já o SSC poderia medir efeitos de até 10 TeV. O SSC poderia, por exemplo, produzir partículas supersimétricas que o LHC não vai produzir diretamente.

O projeto do SSC ainda existe, e talvez possa ser retomado no futuro.

Acho que esse texto do Chicago Tribune está vago e um pouco exagerado, não é? :) O que é "porque há átomos, ... galáxias"? Certamente nós sabemos porque há galáxias dentro do modelo do Big Bang, que é uma física que não tem relação com o Higgs. O que ele talvez esteja se referindo é o fato de que medir o Higgs ou nova física além do Modelo Padrão no LHC poderia responder o problema da hierarquia, descobrindo novas interações que não estão no Modelo Padrão -- é o comentário dele "unimagined wonders ...". No problema da hierarquia, você pode imaginar uma situação em que a escala gravitacional fosse a mesma da eletrofraca e mesma da nuclear forte. Em um universo hipotético como esse não existiriam átomos estáveis. Nesse sentido, se o problema for resolvido, pode-se dizer que se sabe porque o universo "tem algo no lugar de nada".