Bóson de Higgs: cálculos independentes aumentam a significância da descoberta

Por , em 9.07.2012

Quando foi feito o anúncio do que pode ser a descoberta do bóson de Higgs, pouca gente parece ter notado que era a declaração conjunta de duas equipes: a equipe do detector ATLAS e a equipe do detector CMS. Cada uma fez um anúncio apontando que tinham uma precisão de quase 5 sigmas de que o que haviam observado era o bóson de Higgs.

Caçando o Bóson de Higgs

Dentro do LHC existem sete experimentos acontecendo: o ATLAS (A Toroidal LHC Apparatus), o CMS (Compact Muon Solenoid), o LHCb (LHC-beauty), o ALICE (A Large Ion Collider Experiment), o TOTEM (Total Cross Section, Elastic Scattering and Diffraction Dissociation), o LHCf (LHC-forward) e o MoEDAL (Monopole and Exotics Detector At the LHC). As colisões acontecem em quatro pontos dentro do LHC; dois deles são o ATLAS e o CMS.

Nestes dois detectores, o bóson de Higgs foi caçado durante vários anos. Como a partícula tem a vida muito curta, em vez de procurar “ver” o bóson de Higgs, os detectores procuram pelas partículas que são emitidas quando o bóson se desfaz: eles decaem em dois fótons ou em dois outros bósons Z, que por sua vez decaem em dois léptons. Existem outras maneiras do bóson de Higgs decair, mas estas duas são as mais fáceis de detectar.

Só que nem tudo são flores: os bósons Z acontecem uma vez para cada 12.000 bósons de Higgs, e os fótons podem ficar perdidos em um mar de fótons criados por outros processos de decaimento. O truque é usar as duas medidas combinadas, o que dá o número de 5 sigmas de significância nos dados, ou seja, uma chance em 2 milhões de que não seja o bóson de Higgs.

O que aconteceria se os dois experimentos fossem considerados um só? Combinar os dois processos de certa forma anula alguns pontos fracos de ambos, dando mais confiança no resultado. Mas quanta confiança?

Dois experimentos como se fossem um só

O físico Phillip Gibbs, que não faz parte de nenhuma das equipes que trabalha no LHC, tentou fazer a combinação dos resultados de um ano e meio dos dois experimentos, e chegou a um novo número para a confiabilidade dos resultados: 7,4 sigma. Isto significa que as chances de que os resultados dos dois processos foram causados por acaso estatístico é menos de duas em 10 bilhões.

Se 3 sigmas significam “observação” e 5 sigmas significam “descoberta”, o que significam 7 sigmas? “Certeza”? Talvez. O problema de combinar os resultados dos dois experimentos desta forma significa que você não vai poder mais usar um processo para fazer uma verificação cruzada dos resultados do outro processo, conforme apontou o pesquisador do ATLAS, Aidan Randle-Conde. Outro problema no cálculo é que ele foi feito de forma bastante rudimentar. Um cálculo mais preciso demanda mais tempo, devido à complexidade da tarefa.

Mesmo assim, é mais um número para aumentar a nossa confiança nos resultados do LHC. E um bom número.
[NewScientist, viXra]

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8 comentários

  • Alberto Carvalhal Campos:

    Em janeiro de 2017, veio o resultado fnal sobre o “Boson de Higgs”.O que descobriram era um impostor. Veja na internet: A quark like no other

  • Hunig Borne:

    Estudos lógico-espaciais do Pensador Sinn-Klyss desbancam o “bozo do higgs”. Plantar batata a monarquia inglesa não quer, mas comer batata em troca de ópio pra fazer também carnaval e circo na Ciência, isso é “o bem” que fazem, além de fantasmagorias que atravancam o campo psicológico dos estudantes.
    Tá aí, então, como dissemos em outro comentário, aqui no DUA:
    http://clubegleamersteam.blogspot.com.br/2012/07/light-quanta-of-researcher-sinn-klyss.html

  • RebeloFernandes:

    Estamos então perante um facto que eu nunca imaginei assistir. Diante de uma quase “verdade” científica, cujos parâmetros nem sequer respondem aos critérios mínimos impostos pela própria ciência.
    Por outro lado estamos perante um Boson que origina a massa das outras partículas, mas que ao ter ele próprio massa ficamos perante o dilema saber o que origina a massa do próprio Boson.
    Na minha opinião e olhando para Einstein na sua definição da “velocidade da luz”, entre aspas pois o que ele define é a velocidade máxima admissível mas não atingível no nosso universo.
    C^2 = 2 G Du
    Em que Du é a densidade de energia potencial universal no local.
    C^2 não é mais do que o potencial de fuga universal gerado por Du (campo gerado pela energia potencial).
    Esta energia também intervém na dimensão do raio das partículas:
    mr/Ro^2 = Du + m/r —– R = (Du+(Du^2*4m^2/Ro^2)^0,5)/(2m/Ro^2) sendo Ro = 5,75252052*10^-35
    http://rebelofernandes.com/pdf/Raio%20dos%20fotões-partículas.pdf
    É esta densidade de energia potencial universal que permeia o vazio e é fruto da radiação de massa de todas as massas universais.
    É esta energia potencial que promove a massa das partículas massa essa gerada pelo campo criado pela energia potencial.
    Só que esta radiação de massa, que é do mesmo tipo da radiação gravítica, não tem natureza corpuscular e como tal de difícil deteção, só será possível a sua deteção de uma forma indireta.
    Essa deteção será avaliada, indiretamente, através da variação da “Constante” gravítica universal ( http://rebelofernandes.com/pdf/3_Um_novo_Universo.pdf ) e da variação do raio das partículas em diferentes regiões do universo, ou no mesmo local mas ao longo do tempo.
    Voltando ao anúncio do Boson de Higgs, a ideia com que fiquei foi tratar-se de uma operação de marketing, pois os financiamentos, devido à falta de resultados, deveria estar a falhar.
    Com certeza que ainda teremos mais explicações.
    Um abraço

    • aguiarubra:

      Calma aí!

      O Modelo Padrão não é uma “verdade científica”: isso de “verdades científicas” já caiu na década de 1930!!!. Por isso, temos “modelos falseáveis” na Ciência.

      Se fosse uma “verdade”, então seria muitíssimo incompleta, pois explica apenas 4% daquilo que podemos perceber sobre o Universo verificável (considerando que há domínios “inverificáveis” pelos nossos recursos tecnológicos atuais e que ainda é imperceptível ao engenho humano!).

      Assim, temos uma Biologia que não sabe o que é a vida, uma Psicologia que não sabe o que é psiquê: por enquanto, seguem eles os modelos da Física, que não sabem 100% o que é massa ou como surgiu o Universo!

      Pois é, né?

      Acho que suas críticas são a melhor coisa a se fazer com a Ciência, pois não?

  • Glauco Ramalho:

    Olha como a mídia é cruel: esse experimento ainda não alcançou o 6-sigma, ou seja, o Bóson de Higgs pode ter sido encontrado.

    Festa demais para um experimento que ainda não terminou.

  • aguiarubra:

    Outro excelente artigo elucidativo!

    • JHR:

      Isso foi uma piada, certo?
      De qualquer forma o artigo é tão comico quanto outros artigos recentes vinculados a “descoberta” do boson.

    • aguiarubra:

      Eu estou do lado de “cômicos” como Michio Kaku e Brian Greene.

      Gente séria e sisuda, “donos de verdades absolutas”, não me dizem nada!

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