Mas o que está para acontecer de verdade é o início do funcionamento de um grande acelerador de partículas! Dedico este post aí para os nossos bravos seminaristas de Processos Nucleares!
Milhares de cientistas aguardam o acionamento na próxima quarta-feira do grande acelerador europeu de partículas, o LHC
Alicia Rivera
Em Madri
Imagine um experimento científico que usa uma quantidade de cabos (dez vezes mais finos que um cabelo humano) suficiente para cobrir cinco vezes com folga a distância da Terra ao Sol; que um de seus detectores é maior que a Catedral de Notre-Dame em Paris e que outro tem um sistema de ímãs com mais ferro (10 mil toneladas) que a Torre Eiffel. Tudo isso está montado em um túnel circular de 27 quilômetros que as partículas elementares dos experimentos percorrerão mais de 11 mil vezes por segundo. Quando se chocarem em quatro pontos de colisão, as partículas se desintegrarão e criarão outras novas jamais produzidas até agora artificialmente, em condições controladas de laboratório. Os físicos que estudam os componentes fundamentais da matéria estão entusiasmados e impacientes para começar a trabalhar com esse experimento colossal.
Cientista trabalha em Genebra, na Suiça, com o acelerador de partículas LHC
Chama-se Grande Colisor de Hádrons (LHC na sigla em inglês) e vai estrear dentro de uma semana no Laboratório Europeu de Física de Partículas do Centro Europeu de Pesquisas Nucleares (Cern), perto de Genebra, Suíça. Ali, a cerca de 100 metros de profundidade, no túnel do acelerador, físicos e engenheiros de todo o mundo trabalham para acabar tudo a tempo e injetar os primeiros feixes de partículas no LHC em 10 de setembro e comprovar - como esperam - que tudo funciona. É um acelerador único, baseado em tecnologias de vanguarda desenvolvidas para sua própria existência, mas que repercutirão em outras aplicações. Sua construção foi decidida em 1994 e especialistas de mais de 80 países participam do projeto, cujo custo beira os 6 bilhões de euros.
O projeto, a construção e a montagem dessa máquina científica representam tantos desafios que é difícil destacar os mais interessantes. Um exemplo: o LHC exige tal precisão em todos os seus componentes que o efeito de maré da Lua sobre o terreno na região de Genebra precisa ser descontado; esse efeito provoca uma variação de 1 mm no perímetro de 27 km do acelerador, gerando variações na energia dos feixes, por isso os físicos terão de levar em conta a influência lunar em seus dados.
"Estamos terminando uma maratona com uma corrida acelerada", diz Lyn Evans, diretor do LHC. "Foi um longo percurso e agora todos desejamos implementar o programa de pesquisa do LHC." O acionamento de uma máquina dessas não se concretiza em um momento, apertando um botão, insiste Evans. Há meses foram sendo completados e testados os oito setores que formam a circunferência do acelerador, integrada por mais de 1.500 grandes ímãs supercondutores, conectados em fila para acelerar e conduzir os feixes das partículas que circularão no interior, em um tubo de alto vácuo. Além disso, foi preciso esfriar tudo a 271 graus Celsius negativos (temperatura exigida pelos ímãs supercondutores).
Os quatro grandes detectores dos choques de partículas (CMS, Atlas, LHCb e Alice), semelhantes e complementares, também deverão estar prontos em uma semana, e algum ainda tem uma agenda de tarefas bastante densa.
A melhora que representa o LHC em relação ao mais poderoso acelerador atual, o Tevatron (no Fermilab, em Chicago), é espetacular: o europeu vai gerar colisões de partículas de potência sete vezes superior a qualquer acelerador anterior, e quando alcançar sua potência máxima prevista, por volta de 2010, será 30 vezes superior.
"Nos EUA a física de partículas está em fase de transição", diz Elisabeth Clemens na revista especializada "Symmetry". "Em um ou dois anos o Tevatron, o acelerador de maior energia do mundo, será fechado e a fronteira se deslocará para a Suíça, onde o LHC está prestes a começar. Mais de 1.200 cientistas americanos colaboram em seus experimentos."
O que os físicos querem ver com esse laboratório gigantesco? "Adolfo Suárez dizia aquilo de 'posso prometer e prometo '; nós, cientistas, não podemos falar assim. É a natureza quem decide, e se a pesquisamos é porque não sabemos as respostas!", diz Álvaro de Rújula, físico teórico do Cern. "Além disso, não descobrir nada do que suspeitamos (especialmente o bóson de Higgs, que, caso exista, deverá ser encontrado no LHC) seria uma descoberta fantástica, embora possa parecer estranho que não descobrir seja um sucesso."
A busca desse bóson de Higgs se transformou na bandeira do LHC. "As partículas elementares conhecidas são vibrações no vazio, a partícula de Higgs seria uma vibração do vazio", explica De Rújula. "O vazio do universo, nós acreditamos, não é o nada, é uma substância e pode vibrar, e a interação do vazio com as demais partículas (uma espécie de atrito) seria o que gera suas diferentes massas."
Além disso, os físicos - milhares deles participam diretamente do LHC - também desejam que dessas colisões de partículas surjam coisas novas e inesperadas, talvez o autêntico sal da ciência.
Se tudo correr bem no dia 10 o LHC entrará em uma fase completamente nova, mas isso não significa que as descobertas vão surgir dos detectores no dia 11. "Agora os detectores estão tomando dados sem que o acelerador funcione: captamos raios cósmicos e sinais de ruído. A partir do dia 10 tiraremos dados dos prótons (as partículas dos feixes do acelerador) que circulam pelo LHC", explica o físico espanhol Guillermo Gómez Ceballos, que trabalha no CMS. "Mais à frente, em novembro, começaremos a tirar dados das colisões de partículas, mas com uma energia menor que a prevista, e finalmente dentro de alguns meses teremos a energia nominal do LHC."
Está previsto que o acelerador comece a funcionar com uma energia de 0,9 teraletronvolts (TeV) por feixe. "A energia irá subindo aos poucos até alcançar os 5 TeV por feixe; queremos que seja o quanto antes, mas sem assumir riscos demais", afirma Enrique Fernández, diretor do Comitê de Política Científica do Cern.
Será preciso tirar muitos dados antes de encontrar o Higgs. Em cada um dos dois feixes que circularão em sentido contrário pelo LHC as partículas andam em pacotes - cerca de 3 mil por feixe -, com 100 bilhões de partículas por pacote. Os feixes se cruzarão 30 milhões de vezes por segundo, gerando cerca de 600 milhões de colisões por segundo.
Parece muita informação, mas a coisa é complexa. Jesús Puerta Pelayo, físico do CMS, explica: "Os acontecimentos que queremos estudar são extremamente raros, e por isso precisamos de uma grande quantidade de colisões. É como se em uma roleta com bilhões de números quiséssemos analisar em detalhe como se comporta a bola ao cair no número 10; para conseguir alguns dez teremos de lançar a roleta muitos bilhões de vezes". O jogo científico do LHC deve começar na próxima quarta-feira.
http://noticias.uol.com.br/midiaglobal/elpais/2008/09/04/ult581u2771.jhtm
Nenhum comentário:
Postar um comentário