MAIOR ACELERADOR DE PARTÍCULAS DO MUNDO, O LHC!!!

 


                    

Projeto de pesquisa básica europeu custou mais de 3 bilhões de euros.
Experimentos têm potencial para revolucionar as atuais teorias físicas.


“Não é somente o maior acelerador de
partículas mas também um dos maiores sistemas criogénicos, em que
a temperatura dos magnetos supercondutores será de aproximadamente
271 graus negativos, utilizando cerca de 10.080 toneladas de
nitrogénio líquido e 60 toneladas de hélio líquido. No entanto, o
LHC é também uma máquina de extremo calor, pois quando da
ocorrência da colisão de dois protões, será gerada uma quantidade
de calor de cerca de 100.000 vezes a temperatura do núcleo do sol.

O LHC contará ainda com o maior
sistema de detecção jamais construído. Terá que ser capaz de
detectar e gravar cerca de 600 milhões de colisões de protões por
segundo e medir o deslocamento de partículas e o tempo com uma
precisão assombrosa. Para ter uma noção da resolução métrica e
temporal, poderíamos dividir o metro em largos milhões e o segundo
em largos bilhões, para igualar a capacidade do LHC.

Adicionalmente, um sistema desta
magnitude terá que contar com a maior capacidade computacional
jamais reunida. A quantidade de informação produzida por cada uma
das grandes experiências efectuadas no LHC ocupará cerca de 100.000
DVDs de dupla camada por ano
.

Entre muitas outras coisas, um dos
principais objectivos do LHC é tentar explicar a origem da massa das
partículas elementares. Para isso irá contar com aproximadamente 2
mil físicos de 35 países e dois laboratórios autónomos, o JINR
(Joint Institute for Nuclear Research) e o CERN
(Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire).”

Por Salvador Nogueira

Grosso modo, o LHC é uma espécie de
“rodoanel” para prótons, as partículas que caracterizam
os elementos existentes no universo. Um túnel circular de 27 km,
localizado sob a fronteira entre a Suíça e a França, ele usará
poderosíssimos ímãs, construídos com tecnologia de
supercondutores, para acelerar feixes de partículas até 99,99% da
velocidade da luz. Produzindo um feixe de prótons em cada direção,
a idéia é colidi-los quando estiverem em máxima velocidade. O
impacto é capaz de simular condições próximas às que existiram
logo após o Big Bang, gerando um sem-número de partículas
elementares.

 


A sigla LHC
significa Grande Colisor de Hádrons, em inglês. Os hádrons são o
nome genérico das partículas que são compostas por quarks, os
componentes básicos dos prótons e nêutrons.



Uma forma simples de imaginá-lo é
como uma imensa máquina de esmigalhar prótons, colidindo-os
uns com os outros. Os caquinhos que emergirem das colisões são as
partículas que os cientistas pretendem estudar. E uma, em especial,
está na cartinha que todos os físicos do laboratório enviaram a
Papai Noel neste ano: o bóson de Higgs.

O nome assusta, e o apelido mais ainda
— ele é chamado popularmente como “a partícula de Deus”.
Mas, por que, afinal, o bóson de Higgs é tão especial?

Existe uma teoria muito querida pelos
físicos de partículas, chamada de modelo padrão. Ela é
basicamente uma lista de todas as peças — ou seja, todas as
partículas — usadas na confecção de um universo como o nosso. Ela
explica como os prótons e os nêutrons são feitos de quarks, e como
os elétrons fazem parte de um grupo de partículas chamado de
léptons, em que também se incluem os neutrinos, partículas
minúsculas de carga neutra. O modelo padrão também explica como
funcionam as partículas portadoras de força (como o glúon,
responsável por manter estáveis os núcleos atômicos, ou o fóton,
que compõe a radiação eletromagnética, popularmente conhecida
como luz).

Mas para todo esse imenso “lego”
científico funcionar corretamente, os físicos prevêem a existência
de uma partícula que explicaria como todas as outras adquirem sua
massa. É onde entra o bóson de Higgs. Infelizmente, até agora os
cientistas não encontraram nenhum sinal concreto de sua existência.
Por maior que fossem os aceleradores de partículas, o Higgs
continuava ocultando sua existência. Agora, com a nova jóia da
ciência européia, ele não terá mais onde se esconder.

Com uma potência nunca antes vista num
acelerador, o LHC quase com certeza encontrará o bóson de Higgs. Ou
coisa que o valha.

“Ninguém duvida que a idéia que
está por trás do bóson de Higgs esteja correta”, afirma
Adriano Natale, físico da Unesp (Universidade Estadual Paulista).
“Se o bóson de Higgs, exatamente como foi proposto, não for
encontrado, aparecerão outros sinais — partículas — que indicarão
o novo caminho a ser seguido. Podemos não achar o bóson de Higgs,
mas, seja qual for a física que está por trás, algo vai aparecer,
e este algo pode até levar a uma nova revolução na física.”

Aliás, a física bem que anda
precisando de uma “nova revolução”.

EM BUSCA
DA UNIFICAÇÃO


Hoje, o entendimento do mundo
físico se assenta sobre dois pilares. De um lado, há a física
quântica
, base para todo o modelo padrão da física de partículas.
De outro lado, há a teoria da relatividade geral, que explica como
funciona a gravidade.

Até aí, tudo certo. Temos duas
teorias, cada uma regendo seu próprio domínio de ação, e ambas
funcionam muito bem, obrigado, na hora de prever os fenômenos. Qual
é o problema? O dilema surge porque há circunstâncias muito
especiais no universo que exigem o uso das duas teorias ao mesmo
tempo. Aliás, o próprio nascimento do cosmo só pode ser explicado
juntando as duas teorias. E aí é que a porca torce o rabo: as
equações da relatividade e da física quântica não fazem
sentidos, quando usadas juntas para resolver um problema. Começam a
aparecer cálculos insolúveis e resultados infinitos — sintomas de
que há algo muito errado em uma das duas teorias, ou até em ambas.

Por isso, os cientistas têm uma
esperança muito grande de que exista uma teoria maior, mais
poderosa, que incluísse tanto o modelo padrão como a relatividade
num único conjunto coeso de equações. Só essa nova teoria “de
tudo” poderia realmente acabar com os mistérios remanescentes
no universo.

A badalada hipótese das supercordas
que prevê que as partículas elementares na verdade seriam cordas
estupidamente minúsculas vibrando num espaço com dez dimensões —
é hoje a principal candidata a assumir essa função de teoria de
tudo.

Só que, até o momento, seus
defensores não conseguiram apresentar nenhuma evidência real de que
essa maluquice de supercordas e dimensões extra realmente exista.
Suas esperanças estarão agora depositadas no LHC. É possível —
mas não muito provável — que ele atinja um nível de energia
suficiente para revelar a existência de novas dimensões, além das
três que costumamos vivenciar no cotidiano.

E, ainda que não chegue lá, o LHC tem
boas chances de produzir objetos que emergem diretamente da interação
entre a gravidade e o mundo quântico, como miniburacos negros.
“Esses possíveis objetos transcendem a relatividade real. Suas
propriedades podem dar informações seobre regimes em que a
relatividade geral não é mais válida, como, por exemplo, o regime
da gravitação quântica”, diz Alberto Saa, pesquisador da
Unicamp (Universidade Estadual de Campinas).

Simulação de como apareceria um miniburaco negro
no detector Atlas, do LHC (Foto: CERN)

O
ACELERADOR DO MEDO


Ei, mas peraí. Miniburacos negros?
Mas os buracos negros não são aqueles objetos terríveis que
existem nas profundezas do espaço, engolindo tudo que está ao seu
redor, até mesmo a luz? Será que é uma boa idéia criar um
miniburaco negro no subsolo terrestre?

A imensa maioria dos físicos diz que
não haverá perigo algum. “Esses possíveis buracos negros são
microscópicos
“, diz Saa. “Uma vez criados, seriam quase
imediatamente destruídos, espalhando diversas partículas com
padrões muito peculiares. A imagem do buraco negro faminto,
devorando impiedosamente tudo ao seu redor, se aplica apenas aos
buracos negros astrofísicos, nunca a buracos negros microscópicos.”

                    

Embora os miniburacos negros pareçam ser inofensivos, há
uma outra hipótese um pouco mais ameaçadora.

Os vilões
dessa vez são chamados de “strangelets“. Seriam partículas
de um tipo exótico de matéria que não existe normalmente. O
problema é que a teoria diz que, se um strangelet conseguisse tocar
o núcleo de um átomo convencional, o átomo seria convertido em
strangelet. Ou seja, se o LHC produzir strangelets, alguns físicos
dizem que eles poderiam interagir com a matéria normal da Terra e
iniciar uma reação em cadeia que consumiria o planeta inteiro.

Muitos e muitos estudos dizem que isso não vai acontecer.
Mas como decidir o que fazer, se o risco, embora baixíssimo, envolve
a destruição da Terra? Sir Martin Rees, o astrônomo real
britânico, escreveu um livro inteiro (“Hora Final”, ou
“Our Final Hour”, no original) para alertar sobre
experimentos como esse, que, embora com uma probabilidade muito
baixa, têm chance de causar resultados catastróficos.

Por isso, há quem esteja muito
preocupado. Mas a verdade é que o universo produz eventos muito mais
agressivos que o LHC, com supernovas, buracos negros e tudo mais, e
ainda estamos aqui para estudá-los e compreendê-los.

A dúvida sobre os perigos do LHC não
durará muito. Nesta quarta, ele receberá seu primeiro feixe de
prótons. Em breve, serão iniciadas as primeiras colisões com
objetivos científicos. E aí, ou os rumores sobre a destruição do
mundo se mostrarão completamente infundados, ou ninguém estará
aqui para dizer que tinha razão.

Primeira imagem legal produzida pelo Grande Colisor de Hádrons
(LHC)


(…)
Deixando, agora, as especulações de lado, a primeira tentativa de
fazer circular um feixe de milhões de protões no acelerador
LHC,
o mais potente do mundo, começou nesta quarta (10/09/2008) com
sucesso às 8.30h de Lisboa, no Laboratório Europeu de Física de
Partículas. A experiência procura simular os primeiros
milésimos de segundo do Universo, de forma a descobrir a origem da
massa e a estrutura da matéria escura.

Em entrevista à imprensa
internacional, James Gillies,
o
porta-voz do CERN (Organização Européia para Pesquisa Nuclear)
,
afirmou que o mais perigoso incidente que
poderia ocorrer com o LHC é o equipamento se quebrar e acabar
soterrado sob a Europa. Além disso, ele declarou que no estágio
inicial o colisor só funcionará parcialmente, sendo que o potencial
máximo do LHC só deverá ser alcançado após um ano:

“Nesta quarta-feira nós
começaremos com pouco”, disse. “O que nós estamos
colocando para funcionar é uma pequena parcela de feixes a baixa
intensidade. Isso nos dará experiência para conhecer melhor a
máquina.”

Como podemos constatar, a ciência, deixando de lado todo o fanatismo cientificista, prossegue  seu trabalho de forma realista e pragmática sem estardalhaços, não obstante a grande revolução que os resultados dos experimentos no LHC podem provocar em toda nossa civilização.


Fontepesquisada:(http://g1.globo.com/Noticias/Ciencia/0,,MUL749884-5603,00-MAIOR+ACELERADOR+DE+PARTICULAS+DO+MUNDO+O+LHC+COMECA+A+OPERAR+NESTA+QUARTA.html)

POSTED BY SELETINOF 9:01 PM

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Sobre seletynof

Escola (ensino médio):Colégio Marista Cearense;Faculdade/Universidade: Universidade Federal do Ceará;Curso:Física; Diploma:Pós-Graduação em Física;Profissão:físico e professor; Setor:Científico.

Publicado em 8 de setembro de 2008, em FISICAMATEMATICA. Adicione o link aos favoritos. Deixe um comentário.

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