Tudo pronto para a religação do Grande Colisor de Hádrons

Apesar de ter sido oficialmente inaugurado no ano passado, o Grande Colisor de Hádrons, o LHC, nunca foi testado na prática. Depois de uma pane que destruiu 56 ímãs supercondutores, o gigantesco acelerador de partículas passou por uma série de reparos e segundo a Organização Europeia de Pesquisa Nuclear, CERN, a máquina de 27 quilômetros está pronta para entrar em operação.

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Segundo porta-voz da organização, cientista James Gillies, não existe uma data exata para a religação do acelerador, mas não descartou a possibilidade da máquina ser religada neste final de semana.

O LHC entrou oficialmente em operação no dia 10 de setembro de 2008, mas um incidente nos magnetos 3-4 provocou um grande vazamento de hélio no interior do túnel circular, o que obrigou os pesquisadores a desligarem o equipamento. Investigações posteriores apontaram que o problema ocorreu em decorrência de pane elétrica relacionada ao controle de dois magnetos supercondutores.

No total o LHC possui 1232 magnetos supercondutores similares aos que apresentaram a pane. Cada um deles pesa 35 toneladas e têm a função básica de curvar e dirigir os feixes de partículas que serão disparadas dentro do túnel, forçando um violento choque entre elas.

O LHC é o maior acelerador de partículas do mundo. Sua forma é circular com 27 km de comprimento e se localiza a 100 metros abaixo da superfície, abaixo da fronteira entra a França e a Suíça.

Aceleração e Impacto
Ao contrário de outros aceleradores de partículas que fazem colidir prótons contra outras partículas, o objetivo do LHC será colidir dois feixes distintos de prótons que serão acelerados até atingirem 7 Tev (tera-eletrons-volt) de energia cada um deles. Quando isso ocorrer, trilhões de prótons estarão se deslocando a 99.99% da velocidade da luz e se chocarão entre si.

A colisão ocorrerá em quatro pontos do túnel circular, onde quatro grandes detectores de partículas registrarão os impactos. Um desses detectores, chamado ATLAS, é do tamanho da metade da catedral de Notre Dame, em Paris.

Objetivo
Como se sabe, todas as moléculas são feitas de átomos, constituídos de prótons, nêutrons e elétrons. Os prótons, por sua vez, são formados por outras partículas estranhas, chamadas quarks e glúons. Até onde se sabe, os elétrons são partículas fundamentais e não podem ser divididas, mas seriam os quarks formados por partículas ainda menores?

Para tentar responder a essa e outras questões, os cientistas do CERN farão uma grande colisão entre prótons na tentativa de rompê-los e detectar novas partículas ainda não conhecidas, mas apenas teorizadas. Uma dessas partículas é conhecida como bóson de Higgs, em homenagem ao cientista Peter Higgs que há mais de 40 anos especulou sobre a possibilidade de sua existência.

Muito Instável
De acordo com os físicos de partículas, existe um campo de Higgs que permeia todo o espaço e a partícula de Higgs seria a portadora desse campo, que interagiria com outras partículas. Segundo o modelo atual, o bóson de Higgs tem cerca de 200 vezes a massa do próton, mas é tão instável que após a colisão seu tempo de existência seria menor que um milionésimo de bilionésimo de bilionésimo de segundo, o que torna sua detecção extremamente difícil.

Para que a observação da partícula de Higgs seja possível o CERN utilizará uma gigantesca rede de supercomputadores, capazes de analisar as montanhas de dados que serão geradas pelos detectores após a colisão, o que poderá levar anos. Se encontrada, os cientistas estarão muito próximos de compreender quais as forças primordiais que definiram as regras do Universo e como isso implicou em tudo que se seguiu.

Por sua importância dentro modelo teórico, alguns se referem ao bóson de Higgs como a "Partícula de Deus", mas os cientistas não veem com bons olhos essa denominação.

Fotos: No topo, parte do detector CMS&Atlas responsável na detecção das partículas primordiais do início do Universo. Acima, simulação mostra um dos gráficos aguardados ansiosamentepela comunidade científica: o bóson de Higgs, também chamado "Partícula de Deus". Créditos: CERN.