O bóson de Higgs, a misteriosa partícula que leva as outras partículas a terem massa, poderia ter uma propriedade interessante, evitar o colapso do universo. E essa sua propriedade poderia ser a pista de que nós vivemos em um multiverso de mundos paralelos, isso é o que sugere uma ideia bem interessante.
Essa ideia, onde diferentes regiões do universo possuem diferentes conjuntos de leis físicas, poderia sugerir que somente mundos onde o bóson de Higgs é muito pequeno poderiam sobreviver.
Se isso for verdade, o novo modelo detalharia a criação de novas partículas, que por sua vez poderia explicar por que a força forte, que evitam que os átomos colapsem, parece obedecer certas simetrias. E assim, tudo isso e mais um pouco, ajudaria a revelar a natureza da matéria escura, a substância elusiva que constitui a maior parte da matéria.
Em 2012, o Large Hadron Collider, realizou um feito monumento, esse acelerador de partículas localizado na fronteira entre a França e a Suíça, detectou pela primeira vez o Bóson de Higgs, uma partícula que era caçada pelos físicos fazia décadas. O Bóson de Higgs é a base do que chamamos de Modelo Padrão, essa partícula é responsável por dar massa a outras partículas e criar uma distinção entre a força nuclear fraca e a força eletromagnética.
Mas com a boa notícia vem também a notícia ruim. O Bóson de Higgs tem uma massa de 125 giga elétron-volt, ou GeV, e isso são várias ordens de magnitude menor do que os físicos pensavam que ele teria.
Para ser bem claro, o arcabouço que os físicos usam para descrever o verdadeiro zoológico de partículas subatômicas, conhecido como Modelo Padrão, não prevê na verdade o valor da massa do Bóson de Higgs. Para essa teoria funcionar, o número tem que ser derivado experimentalmente. Mas os cálculos feitos por físicos sugeriam sempre que o Bóson de Higgs tivesse uma massa muito grande. Então depois de todas as comemorações, os prêmios, o Nobel e tudo mais, veio a pergunta, por que o Bóson de Higgs tem uma massa tão baixa?
Em outro problema, inicialmente não relacionado com esse, a força forte não funciona exatamente como prevê o Modelo Padrão. Na matemática que os físicos usam para descrever as interações de altas energias, existem certas simetrias. Por exemplo, existe uma simetria de carga, mudando todas as cargas elétricas em uma interação e tudo funciona da mesma forma, a simetria do tempo, rodar uma reação ao contrário ela é a mesma, e a simetria da paridade, troque uma interação por sua imagem espelhada e ela é a mesma.
Em todos os experimentos realizados até o momento, a força forte parece obedecer a simetria combinada da carga reversa e da paridade reversa. Mas a matemática da força forte não mostra essa mesma simetria. Nenhum fenômeno natural deveria forçar essa simetria, e ainda assim, a natureza parece obedecer, o que está acontecendo?
Então, um grupo de pesquisadores do CERN pensaram que na verdade esses dois problemas estariam correlacionados, em um artigo científico eles meio que traçaram a solução para isso. A solução na verdade – o universo nasceu assim.
Eles invocaram a ideia chamada de multiverso, que nasce da teoria chamada de inflação. A inflação é a ideia de que nos primeiros dias depois do Big Bang, o universo passou por um período de expansão extremamente rápida, dobrando de tamanho a cada bilionésimo de segundo.
Os físicos não sabem ao certo o que comandou a inflação, ou como ela funcionou, mas uma consequência interessante dessa ideia é que o nosso universo nunca parou de se inflacionar. Na verdade, o que chamamos de nosso universo é apenas uma pequena parte de um cosmos muito maior que está constantemente e rapidamente inflacionando e constantemente pipocando novos universos, como bolhas de espuma numa banheira.
Diferentes regiões desse multiverso terão diferentes valores da massa de Higgs. Os pesquisadores descobriram que universos com uma grande massa de Higgs se colapsam de forma catastrófica antes que que tenham a chance de crescer. Somente as regiões do universo que possuem uma baixa massa de Higgs podem sobreviver e ter uma taxa de expansão estável, levando ao desenvolvimento de galáxias, estrelas, planetas e até mesmo colisões de partículas de altas energias.
Para fazer multiversos com massas variadas de Higgs, a equipe introduziu mais duas partículas na mistura. Essas partículas seriam novas adições ao Modelo Padrão. As interações desses dois novos conjuntos de partículas configuram a massa de Higgs em diferentes regiões do multiverso.
E essas novas partículas também são capazes de fazer outras coisas.
As partículas recém-propostas modificam a força forte, levando à existência da simetria de paridade e carga no universo. Elas agem como um áxion, outra partícula hipotética que foi introduzida no modelo para explicar a natureza da força forte.
As novas partículas não estão limitadas ao universo primordial. Elas podem estar atualmente presentes no cosmos. Se uma de suas massas for pequena o suficiente, ela poderia escapar da detecção em nossos experimentos, mas ainda assim estaria flutuando pelo espaço.
Em outras palavras, uma dessas novas partículas seria responsável pela matéria escura, a coisa invisível que é responsável por 85% da matéria do universo.
A parte legal disso tudo é que resolveria dois grandes problemas da física de patículas e também explicaria a natureza da matéria escura.
Poderia uma solução ser assim simples? Mesmo sendo elegante, a teoria precisa ser testada. O modelo prevê um certo intervalo de massa para a matéria escura, algo que em futuros experimentos que estão sendo construídos para caçar a matéria escura como o Super Cryogenic Dark Matter Search poderia ser determinada. Também, a teoria prevê que o nêutron deveria ter uma pequena mas potencialmente mensurável assimetria nas cargas elétricas dentro do nêutron, uma diferença que vem das predições do Modelo Padrão.
Infelizmente teremos que esperar um pouco. Cada uma dessas medidas leva anos, ou até mesmo décadas para acontecer, para que então possam de forma definitiva, suportar ou eliminar essa nova ideia.
Fonte:
[https://www.livescience.com/higgs-particle-universe-collapse-in-multiverse]
