Quem dá massa ao bóson de Higgs?

Os físicos não se limitam a observar o mundo, procuram explicações para os fenômenos. Não somente as causas mais explícitas, como, por exemplo, por que os corpos caem, mas querem ir mais longe. Foi assim que se conseguiu entender que todos os corpos são feitos de átomos; que até mesmo os átomos não são indivisíveis, mas possuem complexas configurações compostas de partículas menores. Conhecíamos seus componentes, o elétron, o próton e o neutron. Mesmo esses dois últimos não são elementares. Eles também são configurações complexas formadas por partículas menores, os quarks.

Além dessa necessidade de compreender como as coisas são feitas, outras questões aparecem. Uma delas pode ser explicitada assim: por que os corpos têm massa? Ou, dito de outro modo, quem dá massa aos corpos?

Com exceção do fóton, o grão elementar da luz, todas as partículas observadas na natureza têm massa. Até meados da década de 1960, os cientistas acreditavam que a massa dos corpos era uma propriedade básica, e que, consequentemente, não requeria explicação ulterior. Em verdade, não havia mecanismos nem embasamento formal capaz de produzir uma explicação coerente e aceitável.

Ademais, a origem da massa não possuía urgência para ser conhecida. No entanto, nas últimas décadas do século passado, por motivos técnicos associados ao mundo da microfísica, no interior mais íntimo da matéria, essa questão passou a ser crucial. Os físicos, então, foram levados, por diversas razões, a aceitar que os corpos possuem massa devido a alguma forma de interação, isto é, algum tipo de força criaria massa. 

Um mecanismo único capaz de gerar massa requer a existência de uma interação universal que atue sobre todos os corpos. Para satisfazer essa condição, os físicos tinham duas opções: considerar a única força universal conhecida que atua sobre tudo que existe, o campo gravitacional; ou postular a existência de um agente de uma nova interação. Os físicos optaram pelo segundo caminho.

Como consequência, na última década, propagaram a hipótese de que a massa de todos os corpos seria consequência de uma nova interação, até então desconhecida, controlada por uma partícula especial à qual se associou o nome de um de seus idealizadores, o bóson de Higgs. A descoberta no Centro Europeu de Pesquisas Nucleares dessa partícula sustentou essa proposta junto à comunidade científica, que a identificou como geradora universal das massas de todos os corpos. 

Restava inexplicada uma questão crucial, associada ao fato de que esse bóson de Higgs possui, ele mesmo, uma massa: quem dá massa ao bóson de Higgs? Como os físicos não sabiam responder, essa pergunta ficou pendente por mais de uma década, quando ressurgiu uma antiga ideia, que produziu uma eficiente alternativa de interpretação da origem da massa de todos os corpos, inclusive do bóson de Higgs, uma releitura einsteiniana das considerações do físico e filósofo Ernst Mach sobre a inércia dos corpos. Segundo esse cientista, a massa deveria estar associada de modo universal à interação gravitacional. Dito de outro modo, a massa de qualquer corpo é o resultado de um processo interativo entre todos os corpos existentes no universo. 

Na versão de Einstein dessa ideia de Mach, a inércia de um corpo massivo, por menor que ele seja, nada mais é do que o resultado da ação sobre qualquer corpo de todos os demais corpos no universo. Na linguagem da teoria de Einstein, a gravitação reflete localmente a influência da totalidade do cosmos ao produzir a massa dos corpos. 

Essa rede de interação invisível só é possível graças à universalidade da interação gravitacional que atua como catalisadora da distribuição da inércia. Desse modo, a dificuldade do mecanismo de Higgs, que não explica a origem de sua própria massa, desaparece. Isso se deve a que a gravitação, nesse aspecto, não é representada por uma partícula massiva, mas sim por um campo de força de alcance ilimitado.

Ao afirmar que a característica mais elementar de um corpo, sua massa, está intimamente relacionada à massa de todos os demais corpos que existem no cosmos, através da gravitação, Mach exibe um exemplo notável de solidariedade no universo. 

* Professor emérito do CBPF