O colosso criador e esmagador de matéria

 

Com 4,3 km de raio, o anel do LHC, que fica a 100 metros de profundidade, se estende por parte da Suíça e da França. No destaque, concepção artística mostra a disposição subterrânea dos anéis do LHC (foto: CERN Genebra).

Começa a funcionar no dia 10 de setembro o maior acelerador de partículas do mundo. Mais conhecido pela sigla LHC, essa máquina, por seu tamanho, número de cientistas e técnicos, pela tecnologia empregada e pelos objetivos científicos, pode ser considerada o maior empreendimento científico e tecnológico da atualidade.

O LHC (em inglês, algo como Grande Colisor de Hádrons) é um dos pontos mais altos na história do Homo faber. Sem exagero, é o maior instrumento científico do mundo, construído paradoxalmente para investigar as menores dimensões jamais observadas.

Esse ‘supermicroscópio’, com 27 km de circunferência, encravado a 100 m de profundidade, entre as fronteiras suíça e francesa, fará partículas nucleares se chocarem com velocidades e energias impressionantes, na busca de respostas sobre como a natureza se comporta. Esse megaprojeto de engenharia custou alguns bilhões de dólares, e sua inauguração fará de 2008 um marco para a história da física de altas energias.

Um acelerador de partículas e seus detectores estão para os físicos de partículas assim como o telescópio está para o astrônomo, o microscópio para o biólogo ou o olho para o ser humano. A função é praticamente a mesma: observar a natureza em dimensões ínfimas. No caso desse gigante de 27 km de circunferência, o objetivo é estudar a estrutura da matéria em dimensões inferiores ao tamanho dos prótons: 10 -18 m, ou seja, 0,000000000000000001 m.

O LHC está encravado a 100 m de profundidade, na fronteira da Suíça com a França, onde está o laboratório que o abriga, a Organização Européia para a Pesquisa Nuclear, mais conhecida pela sigla CERN.

A primeira missão desse novo acelerador é estudar elementos previstos ou mal compreendidos na teoria atual, o chamado Modelo Padrão, com o qual os físicos estudam as partículas indivisíveis (elementares) e as forças (interações) que agem sobre elas. Quanto às forças, há quatro delas no universo: i) a força nuclear forte, responsável por manter o núcleo atômico coeso; ii) a força nuclear fraca, que age quando uma partícula se transforma em outra; iii) a eletromagnética, que atua quando cargas elétricas estão envolvidas.

Em nossa lista, a quarta força, a gravitacional (a primeira conhecida pelo ser humano), não faz parte do Modelo Padrão. Unir essas quatro forças em uma só teoria tem sido um tema de intensa pesquisa neste começo de século, e é possível que os resultados do LHC ajudem a indicar aos físicos que caminhos seguir nessa área.

A segunda missão desse acelerador (mais difícil de ser caracterizada) é buscar novos fenômenos físicos na altíssima escala de energia que será atingida por essa máquina em volumes infinitesimais de espaço.

Ignacio Bediaga
Coordenação de Física Experimental de Altas Energias (Lafex)
Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (RJ)

 

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