O Campo de Higgs: Uma Pequena Zona em Desequilíbrio

Um pequeno desequilíbrio e um grande distúrbio. Será?

Podemos afirmar que praticamente tudo surge do caos, de uma perturbação consequente. Então não seria tão absurdo considerar que o Universo seja apenas a repercussão de um desequilíbrio, afinal há uma tendência constante para que tudo evolua e se altere até que o novo estado de equilíbrio seja atingido, se necessário.

Há milhões de anos atrás, o Universo passou por uma expansão ultra rápida que atingiu uma velocidade superior à da luz. Actualmente sabemos que qualquer tipo de radiação ou de matéria causa uma expansão cósmica limitada (inferior à da luz) devido à aceleração negativa que possuem resultante da atracção gravitacional que exercem entre si. Logo, o Universo inicial deve ter sido constituído por energia apenas, sem qualquer massa, sem qualquer pressão. Por outro lado, seria necessária a existência de pressão negativa para uma expansão inflacionária desta natureza. A possível resposta para a sua origem reside no desequilíbrio de uma pequena região, de um campo escalar fora de equilíbrio.Em cosmologia, todas as partículas e toda a energia são tratadas como um gás, considerando assim o estudo de duas características apenas: a densidade energética e a pressão. Um campo escalar interage com as partículas determinando o comportamento da matéria, inclusive a massa das diferentes partículas elementares. A diferença mássica destas partículas provem da intensidade da relação entre ela e o campo escalar. No caso do campo de Higgs, quanto maior a interacção matéria-campo escalar, maior a massa. Apesar da partícula de Higgs não ter sido encontrada ainda, esta constitui um elemento teórico aceite pela comunidade científica actual que se revela fundamental para a compreensão do surgimento da massa.

Resumidamente, um campo escalar sobre tensão com pressão negativa e uma quantidade de energia mínima é corroborada como um antecedente de uma expansão superluminal possível. Desta forma, o Universo inicial era constituído por um campo escalar de elevada densidade energética. Ao longo da expansão exponencial do campo escalar, a densidade energética diminuiu em função do aumento drástico de volume – o campo escalar aproximou-se aos poucos do seu estado de repouso/equilíbrio e consequentemente a energia deste campo escalar começou a ser transformada em partículas. Posteriormente, estas partículas de matéria interagiram com o campo de Higgs e começaram a ter uma determinada massa. Consequentemente, surgiu a pressão positiva e a diminuição da velocidade de expansão do universo. Esta conversão de energia em matéria a temperaturas muito elevadas traduziu-se no famoso Big Bang.

Uma vez criada a matéria com massa, surgiram as curvaturas no espaço-tempo, isto é, a “gravidade”. A matéria se agrupou e se distribuiu homogeneamente formando planetas, astros e poeiras interestelares. E resumidamente, esta é a actual versão científica sobre a origem, não só do Universo, mas do próprio Big Bang.

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