Quebra espontânea de simetria e mecanismo de Higgs: uma abordagem a partir dos osciladores harmônico simples e anarmônico.

Spontaneous symmetry breaking and Higgs mechanism: an approach from the simple harmonic and anharmonic oscillators

Resumo

Nesta contribuição, apresentamos um tema avançado de grande relevância na Física: a quebra espontânea de simetria – fundamental para o chamado Mecanismo de Higgs – numa abordagem adequada ao ensino médio. O modelo matemático da quebra de simetria é abordado a partir da analogia entre os osciladores harmônico simples e anarmônico. Na sequência, discutimos como a massa física do bóson de Higgs surge a partir da oscilação da coordenada oscilatória de Higgs, aqui desempenhando o papel do campo de Higgs. Também propomos o uso de simulação computacional, utilizando o software Modellus , para estudar a energia dos osciladores. O objetivo de propor a simulação é tornar a aprendizagem mais eficiente e aumentar o protagonismo do aluno.

Palavras-chave:
Ensino médio; osciladores; quebra espontânea de simetria; campo de Higgs