A física é frequentemente vista como uma atividade imparcial e puramente objetiva. Então, como, maravilhas Robert P Crease, explicamos a reação de Peter Higgs quando o bóson que leva seu nome foi descoberto?
Ninguém que tenha visto as imagens esquecerá os olhos lacrimejantes de Peter Higgs. Capturado no auditório principal do CERN em 4 de julho de 2012, o vídeo mostra o físico teórico britânico segurando um tecido enquanto os chefes do laboratório anunciam que o bóson de Higgs foi descoberto. Higgs, então com 83 anos, se encheu de lágrimas e tirou os óculos para enxugar o rosto. Mas essas lágrimas revelam a emoção de um homem particularmente sensível? Ou indicam correntes emocionais intrínsecas à vida do físico?
De acordo com uma visão há muito consagrada nos livros didáticos e ratificada pelos filósofos da ciência tradicionais, os físicos são investigadores treinados para aplicar ferramentas físicas e conceituais para desvendar os quebra-cabeças da natureza. Quaisquer que sejam os humores que os atingem à medida que o trabalho se desenvolve, refletem apenas as respostas subjetivas dos indivíduos; os humores exibidos são irrelevantes para a prática da física. Higgs deve ser simplesmente um homem propenso a chorar, então essa visão continua.
As lágrimas de Peter Higgs revelam a emoção de um homem particularmente sensível? Ou indicam correntes emocionais intrínsecas à vida do físico?
Mas de acordo com uma abordagem mais abrangente da ciência, que a trata como consistindo não apenas de produtos, mas também de profissionais, essas lágrimas são diferentes. Os físicos pertencem a um modo de vida que valoriza a solução dos quebra-cabeças da natureza – e os humores são tão intrínsecos a esse modo de vida quanto à vida cotidiana. Vivendo em um mundo em que a natureza parece manipulável e mensurável – e cheia de quebra-cabeças a serem resolvidos – os físicos experimentam tudo, desde admiração, tédio, confusão e decepção até desânimo, obsessão, pressão, choque, ceticismo e muito mais.
Descobrindo o bóson de Higgs: um dia em física como nenhum outro
Claro, esses sentimentos não são necessariamente diferentes do que experimentamos na vida cotidiana, mas são intrínsecos à vida da física e, portanto, à própria física. Na verdade, o mundo da resolução de quebra-cabeças que os físicos habitam é como um esporte, onde os atletas dão tudo de si no fluxo e refluxo de um jogo. Se você identificar um atleta sem emoção em uma partida emocionante, presumirá que ele é bom em esconder seu humor ou simplesmente não está engajado. Da mesma forma, se você encontrar um físico que é blasé sobre seu trabalho ou sobre seus contratempos e sucessos, você não pode deixar de se perguntar o quão talentosos eles realmente são.
Até mesmo o teórico notoriamente impassível Paul Dirac era mal-humorado em particular, como revelado por sua lembrança da época em que percebeu a provável relevância dos “colchetes de Poisson” para a mecânica quântica. Não sabendo o suficiente sobre essa operação matemática e sendo incapaz de encontrá-la discutida adequadamente em seus livros didáticos, Dirac ficou desesperado ao descobrir que a biblioteca estava fechada naquele domingo em particular. Ele foi forçado a esperar “impacientemente durante a noite e depois na manhã seguinte” até que a biblioteca fosse reaberta.
De vez em quando ocorre algum acontecimento dramático e sensacional que provoca uma emoção particularmente intensa e poderosa.
A visão convencional da ciência, no entanto, omite esses humores, rotulando-os de subjetivos e descartando-os como algo do domínio dos psicólogos. Mas existe um “mundo da física” no qual os praticantes estão envolvidos. Geralmente, são coisas do dia a dia, como conversar com colegas e aprender o que os outros estão fazendo; de ouvir sobre novas ideias, ler jornais e encomendar suprimentos; de planejamento e execução de novos projetos. De vez em quando, porém, ocorre algum evento dramático e sensacional que provoca uma emoção particularmente intensa e poderosa.
A coisa da massa
O anúncio da descoberta do bóson de Higgs foi um desses eventos. Que peça decisiva de um quebra-cabeça extraordinário! Centenas de peças teóricas tiveram que se unir para criar a arquitetura do Modelo Padrão da física de partículas, e décadas de desenvolvimento em tecnologia de aceleradores e detectores foram necessárias. O Modelo Padrão também teve que incorporar todas aquelas estranhas partículas descobertas primeiro em raios cósmicos e depois ainda mais produzidas em aceleradores.
Esse modelo exigiu que os teóricos desenvolvessem inúmeros esquemas para organizar essas partículas em famílias, com os experimentalistas tendo que identificar todos os membros da família e suas propriedades. Todas essas forças dentro e entre as partículas tiveram que ser consolidadas em uma. A simetria de calibre e a simetria quebrada tiveram que ser inventadas. De vez em quando, alguma falha profunda aparecia na arquitetura em evolução – violação de paridade, violação de paridade de carga – que precisava ser resolvida.
Mas uma peça que faltava desde o início era como a massa figura nessa arquitetura. A própria invenção da ideia necessária levou anos e exigiu muitos passos aparentemente não relacionados de campos aparentemente não relacionados.
Bóson de aniversário: 10 anos vivendo com a partícula de Higgs
Julian Schwinger descobriu que as tentativas de ligar os campos fracos e eletromagnéticos foram frustradas pelo fato de que os bósons carregados eletricamente não são sem massa. Yoichiro Nambu descobriu que a ideia de simetria oculta era a chave para a supercondutividade. Jeffrey Goldstone viu que a quebra da simetria cria bósons sem massa. Philip Anderson usaram ideias da física de plasma para mostrar que é possível ter bósons massivos, enquanto vários outros teóricos mostraram que os bósons podem se tornar assim absorvendo o bóson Goldstone.
O trabalho de Peter Higgs não apenas descreveu esse bóson, mas também propôs maneiras de identificá-lo experimentalmente. Todas essas coisas, e muitas outras contribuições, tiveram que ser feitas para encaixar aquela peça no projeto do Modelo Padrão, mostrando que seu projeto era sólido. E aí veio o enorme desafio técnico e experimental de caçar o bóson – trabalho que foi concluído em 2012 – quase meio século depois da primeira descrição do bóson.
O ponto crítico
Peter Higgs não foi o único a experimentar sentimentos naquele dia no CERN durante o anúncio daquela partícula. Não havia um único humor na sala, é claro. Alguns estavam comemorando a descoberta depois de contribuir para ela, ou estavam orgulhosos da descoberta, apesar de trabalhar em outra área dentro ou fora do CERN. Outros podem ter ficado consternados por terem procurado – mas falhado – em contribuir, ou por não terem suas contribuições reconhecidas. Esses humores estavam todos presentes e inseparáveis do modo de vida de um físico.
É que o Higgs era mais visível - e um operador de câmera de alerta capturou em filme.
