Celso Santos
Maior máquina do mundo fez com sucesso colisões de prótons em energia sem precedentes, para expandir fronteiras da física.
“Obrigado pela paciência”, foram as palavras do engenheiro Lyn Evans aos jornalistas quando o acelerador de partículas LHC, o maior experimento da história da física, anunciou ter feito dois prótons colidirem a uma energia de 7 TeV (teraelétron-volts) na terça-feira (30/3).
O choque, o evento mais violento já produzido em laboratório, aniquilou instantaneamente esses dois objetos – núcleos de átomos de hidrogênio – e produziu uma série de outras partículas que foram deixando rastros de suas trajetórias em detectores especiais.
O aparecimento das figuras com linhas tortas nos computadores dos centros de controle do laboratório às 13h06 (8h06 em Brasília) foi seguido de aplausos e gestos eufóricos dos cientistas em comemoração. Evans, que chefiou o projeto durante a maior parte dessas duas décadas no CERN (Organização Europeia para Pesquisa Nuclear), estava visivelmente emocionado. Ele foi um dos cerca de 10 mil cientistas envolvidos na empreitada, que levou 20 anos para começar efetivamente seu programa científico.
O início
O CERN é um centro europeu de pesquisas voltado ao estudo das partículas, é um dos grandes centros mundiais nesse campo. Foi fundado em 1954 e podemos considerar um dos primeiros “joit venture” Europeu, e tornou-se um admirável exemplo de colaboração internacional. Inicialmente eram 12 os países participantes, hoje já chegam a 20 países (Brasil e India foram convidados, e serão assim os primeiros países emergentes a participarem do projeto).
O CERN emprega mais de 3.000 pessoas, profissionais de várias áreas, como engenheiros, técnicos, artesãos, administradores, secretárias e operários.
Por volta de 6.500 cientistas, praticamente metade dos físicos que se dedicam ao estudo das partículas no mundo se dirigem ao CERN para suas pesquisas. Eles representam 500 Universidades e mais de 80 nacionalidades.
Até o fim de 2011, o LHC vai operar aquém da capacidade, e só depois disso haverá uma pausa para aprimorar a máquina e prepará-la para colisões com energia máxima, 14 TeV. Nesse estágio, a densidade de energia das colisões será semelhante à que existiu momentos após o Big Bang, a explosão que originou o Universo – daí o acelerador ter sido apelidado “Máquina do Big Bang”.
A expectativa de novas descobertas já nesse período, porém, é grande. O LHC já é três vezes e meia mais potente do que o Tevatron, o acelerador americano que, até ontem, era o mais poderoso do mundo.
“Quando as colisões foram registradas, vimos nos gráficos o sinal de que estamos agora em um novo regime de energia na física”, afirmou Fabiola Gianotti, italiana que lidera o Atlas, o maior dos quatro detectores de partículas do LHC.
Com uma capacidade sem precedentes de criar partículas elementares a partir da energia das colisões, cientistas esperam poder confirmar previsões teóricas da física e estudar as condições iniciais do Universo. O bóson de Higgs – entidade hipotética que ganhou o apelido de “partícula de Deus” – talvez seja a peça mais aguardada. Ele seria a partícula que confere massa a todas as outras.
A despeito do sucesso, os cientistas logo alertaram que descobertas como essa ainda podem levar meses ou anos.
Mais colisões
“Pode ser que o bóson de Higgs tenha surgido aqui agora, mas os físicos só poderão dizer isso após analisarem os dados acumulados de muitas colisões”, explica Denis Damázio, engenheiro brasileiro do Atlas.
Ontem, uma hora depois do primeiro choque, o LHC já havia sido programado para produzir 40 colisões por segundo e continuou aumentando o ritmo. Depois de três horas de operação, encerrou os trabalhos do dia registrando meio milhão de eventos.
Foi só uma amostra daquilo que poderá fazer se chegar à meta de produzir 800 colisões por segundo. Em se tratando de uma máquina da complexidade do LHC, porém, é difícil saber quando será possível atingir isso. Depois do acidente de 2008, cada nova ação ocorre em etapas.
Hora de aguardar
Por mais que capture o imaginário, o LHC não dará aos físicos um momento “eureka!”. Isso porque a descoberta do bóson de Higgs não acontecerá de repente, mesmo quando, em um ano e meio, o LHC já tiver dobrado o seu nível de energia.
Além disso, é necessário, para que a conclusão seja estatisticamente confiável, que muitas colisões sejam feitas. Os físicos precisam de um repertório vasto para poder fazer comparações – fazendo que com que não exista “a” colisão em que o bóson de Higgs apareceu. E, claro, talvez o bóson de Higgs nem sequer exista.
Sem motivos para pânico se for assim, diz Sérgio Novaes, físico da Unesp. “Não se faz ciência só quando tudo dá certo. Há uma ótima palavra em inglês para isso: “serendipity”. É quando você procura uma coisa e acaba encontrando outra completamente diferente.”
Novaes lidera, no Instituto de Física Teórica da Unesp, em São Paulo, cerca de dez outros físicos na busca pelo bóson de Higgs – ou pela tal outra coisa completamente diferente. Eles acompanham, em tempo real, as colisões do LHC, em uma sala inaugurada na terça-feira e que custou pouco mais de R$ 30 mil.
Além de uma outra na Universidade Estadual do Rio de Janeiro, existem mais 33 salas assim pelo mundo, recebendo dados para a análise dos pesquisadores. Essa ajuda internacional é necessária em consequência da quantidade imensa de dados gerados pelo LHC: se fossem gravados em CDs, formariam por ano uma pilha de 20 km de altura.
(Fonte: SBPC, OESP)
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