fbpx

Tutorial LHC

Para aqueles que o conhecimento da física estava um pouco enferrujado, as notícias sobre o Grande Colisor de Hádrons, a maior máquina física do mundo, podem ser um pouco incompreensíveis.

Sim o colisor finalmente chocou partículas subatômicas semana passada, mas exatamente por que isso é importante? O jornal The New York Times preparou então um guia de instrução para o colisor, com somente as informações suficientes, que são aqui reproduzidas e depois poderão ser usadas por qualquer um quando tentar impressionar convidados em uma festa.

Vamos então ao básico.

O que os físicos de partículas fazem?

Os físicos de partículas possuem uma grande habilidade, repetir as coisas muitas vezes, o que significa, chocar coisas e ver o que surge a partir desses choques.

O que significa dizer que o colisor irá permitir aos físicos voltarem ao Big Bang? O colisor é uma máquina do tempo?

Os físicos suspeitam que as leis da física evoluíram a partir do momento que o universo começou a se resfriar dos bilhões ou trilhões de graus nos primeiros momentos do Big Bang até temperaturas super congelantes atuais de 3 graus Kelvin. À medida que o universo esfriou, os físicos suspeitam que tudo se tornou mais complicado. Partículas e forças uma vez sem distinção se desenvolveram com identidade própria, do mesmo modo que as línguas espanholas, francesas e italianas se distanciaram do Latim original.

Chocando partículas subatômicas – prótons – os físicos criam pequenas bolas de fogo que revisitam as condições iniciais do universo e podem observar o que aconteceu, do mesmo modo que os cientistas no filme Parque dos Dinossauros encararam frente a frente as criaturas gigantescas.

O colisor que se localiza nas vizinhanças de Genebra, tem 17 milhas de diâmetro. Por que ele é tão grande?

Einstein nos disse que a energia e a massa são equivalentes. Então, quanto mais energia você fornece a uma partícula, mais energética ela se torna. O colisor tem o tamanho para fornecer às partículas energia suficiente para os estudos necessários.

Além disso, quanto mais rápido as partículas viajam, mais difícil é manter suas trajetórias num círculo então é possível fazer com que elas se choquem umas com as outras. O colisor é desenhado de modo que os prótons viajem no centro de eletroímãs poderosos do tamanho de rodas de caminhão o que faz com que a trajetória das partículas se curve num círculo criando as colisões. Embora esses instrumentos estejam entre os maiores já construídos, eles ainda não podem alcançar um raio de curva para os prótons menor que 2.7 milhas.

Resumindo, quanto maior o acelerador, maior o choque, e melhor a chance de ver o que a natureza nos reserva.

O que os físicos esperam ver?

De acordo com algumas teorias, uma enorme lista de coisas não foram observadas ainda – com nomes como gluinos, photinos, squarks e winos – pois não se teve ainda a energia suficiente e necessária para gerar uma grande colisão entre as partículas.

Qualquer uma dessas partículas, se elas existirem, poderiam constituir as nuvens de matéria escura, que os astrônomos dizem, produzir a gravidade que mantém as galáxias e outras estruturas cósmicas em equilíbrio.

Outro elo perdido da física é uma partícula conhecida como Bóson de Higgs, após Peter Higgs da Universidade de Edinburgo, que infiltrou outras partículas com massa para criar um melado cósmico que as mantém unidas para que elas façam suas viagens, da mesma maneira que uma multidão se forma ao redor de um astro do rock quando ele caminha em um lugar público.

Os cientistas já observaram a matéria escura?

Não, pois ela é invisível, mas os astrônomos deduziram suas medidas de movimentos galácticos de elementos visíveis no cosmos, como as galáxias que acredita-se estarem incrustadas em nuvens de matéria escura.

Irão os físicos observar essas novas partículas, gluinos, photinos, squarks e winos?

Não existe garantia que qualquer uma delas serão descobertas, isso é que faz a ciência divertida bem como estressante.

Quanto de energia é necessário para gerar essas bolas de fogo?

No Grande Colisor de Hádrons, essa energia é atualmente de 3.5 trilhões de elétron volts por próton. Pode não parecer que é muita energia, mas para um pequeno próton é muita sim. É o equivalente a um homem de 200 libras de peso soterrado por 700000 libras.

O que é um elétron volt?

Um elétron volt é a quantidade de energia que um elétron ganha ao passar do estado negativo para positivo com uma bateria de um volt. É a unidade preferida dos físicos para energia e massa.

Quando os prótons colidem, existe uma grande explosão?

Não existe som. Não é como uma bomba explodindo.

Em tentativas prévias, existia uma explosão de verdade.

Tudo que é feito hoje é muito perigoso. Durante os testes do colisor em Setembro de 2008, as conexões elétricas entre um par dos imãs gigantes vaporizou. Existem milhares dessas conexões ao longo do colisor, muitas delas acredita-se que têm algum tipo de defeito. Como resultado disso, o colisor só pode rodar com metade da sua energia máxima pelos próximos dois anos.

Poderia o colisor criar um buraco negro e destruir a Terra?

O colisor não está fazendo nada que os raios cósmicos de alta energia fazem repetidamente com a Terra e com o universo, sempre. Não existem evidências que essas colisões possam gerar buracos negros, embora, como já foi publicado nesse blog, cientistas resolveram as equações de Einstein e isso pode ser possível. Porém os buracos negros seriam minúsculos e durariam um curto tempo, de modo que provavelmente não seriam identificados. Para os físicos isso é uma pena. Pois com certeza, muitos deles ficariam muito felizes se pudessem se deparar frente a frente com um buraco negro.

Fonte:

http://www.nytimes.com/2010/04/04/weekinreview/04overbye.html

Sérgio Sacani

Formado em geofísica pelo IAG da USP, mestre em engenharia do petróleo pela UNICAMP e doutor em geociências pela UNICAMP. Sérgio está à frente do Space Today, o maior canal de notícias sobre astronomia do Brasil.

Veja todos os posts

Arquivo

Instagram

Instagram has returned empty data. Please authorize your Instagram account in the plugin settings .