LHC - O Colisor de Partículas

Olá mais uma vez!

Logo na primeira aula do ano, no 1° médio, me perguntaram se eu acreditava no fim do mundo em 2012 por causa do acelerador de partículas. De pronto respondi que não, porém fiquei devendo uma explicação mais detalhada para a sala, que viria semanas depois. Agora disponibilizo mais material sobre o LHC.

Mas para falar sobre isso, temos que voltar a pensar como os pressocráticos e nos perguntarmos "qual a origem da matéria?" "de que tudo é feito?". A resposta a essas perguntas pode estar no maior empreendimento científico ja realizado por mãos humanas. É o LHC (Large Hadron Collider) desenvlovido por cientistas do CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire), o maior acelerador de partículas do mundo. Orçado em 4 bilhões de Euros, é a maior máquina do planeta, com uma circunferência de 27 Km e um total de 9300 magnetos supercondutores - cada um destes contém mais ferro que a Torre Eiffel.


















Trata-se de uma impressionante estrutura abaixo da fronteira franco-suíça. São 27 Km de túneis que visam colidir dois feixer de prótons a 99,9% da velocidade da luz. Esperam então os cientistas, que se recriem situações inexistentes desde o momento do Big Bang, conseguindo assim um melhor entendimento do universo. As forças liberadas serão capazes de distorcer o espaço (assim como a gravidade distorce o espaço ao redor da Terra), mas também o tempo. Dois prótons viajarão em direções opostas e colidirão em quatro pontos ao longo do caminho, replicando as condições do Big Bang em seu início, quando o universo se encontrava num estado estranho, quase líquido, antes de os quarks esfriarem o suficiente para permitir que os átomos primordiais se formassem (o que durou do momento da explosão até cerca de 0,00000000001 seg após a explosão). Pela força do impacto, os prótons explodirão - como trens viajando em direções opostas que colidem numa velocidade absurda - em partes ínfimas, que seriam semelhantes ao estado inicial de nosso Cosmos.
















No gigantesco túnel estão localizados quatro detectores do tamanho de edifícios, situados em grandes cavernas em pontos distintos. São eles: Atlas, CMS (Compact Muon Solenoid), LHCb e Alice (A Large Ion Collider Experiment).

Algumas características interessantes do projeto:

• 20 anos de trablaho ainda em andamento;
• equipe formada por mais de 7.000 físicos de mais de 80 países (incluíndo o Brasil);
• 27 Km de circunferência, a até 175 metros abaixo do solo;
• Cada túnel é grande o suficiente para passar um trem por ele;
• As temperaturas geradas são mais de 100.000 vezes maiores que a temperatura do núcleo do sol;
• Magnetos supercondutores são esfriados a uma temperatura mais fria que a do espaço profundo (-270°C).

Quando estiver formado, o CERN registrará 1 por cento de toda a informação gerada no planeta: 15 petabytes, ou 15 milhões de gigabytes por ano, o que equivale a 100.000 HD's do seu computador, supondo que este seja dos de última geração, já que terá de ser capaz de detectar e gravar cerca de 600.000.000 de colisões de prótons por segundo e medir o tempo e deslocamento de partículas com uma precisão absurda.

E ele não é somente o maior acelerador de partículas, mas também um dos maiores sistemas criogênicos em que a temperatura dos supercondutores será de, aproximadamente, -271°C , utilizando cerca de 10.080 toneladas de nitrogênio líquido e 60 toneladas de hélio líquido. Isto porque na ocorrência da colisão de dois prótons, será gerada uma quantidade de calor de cerca de 100.000 vezes a temperatura do núcleo do sol!!!

Alguns cientistas acreditam que esse equipamento será a máquina do Armaggedon, responsável por provocar o fim do mundo devido a um buraco negro que sugaria toda a Terra, ou pela transformação da Terra em uma sopa líquida de anti-matéria. Há, inclusive, um tribunal no Havaí, que tenta impedir a experiência até que se prove que não há mais riscos para a raça humana.

Porém tais teorias são absurdas e não passam de especulação, pois mesmo que um buraco negro fosse criado devido a um rasgo no espaço-tempo resultante da força da explosão, ele estaria a uma velocidade de 300.000 Km/s (já que seria criado na velocidade da luz), e em menos de um segundo atravessaria a Terra e se perderia no espaço. Seu tamanho seria milhões de vezes menos que um grão de areia, e ele viveria 1x10^-27 segundos (ou seja, 0,000000000000000000000000001 segundos). Para apresentar perigo, seria preciso que ele adquirisse massa, mas com o tamanho de um próton, ele passaria pela Terra toda sem tocar em nada (pode não parecer, mas o mundo do muito pequeno é quase todo formado por vazio, basta lembrar que se colocarmos uma bola de tênis no meio do Estádio do Maracanã representando um núcleo atômico, os elétrons mais próximos estariam para fora da arquibancada, e todo esse meio é só vazio), podendo encontrar um próton para somar à sua massa a cada 200 horas em média. Nesse ritmo, para chegar a ter um miligrama, seria preciso mais tempo que a idade atual do universo. Portanto, não se preocupem, ainda estaremos por aqui em 2012.

Passo a seguir um vídeo muito interessante sobre o funcionamento do LHC. Em inglês, desculpem.

















































Abraços!
Thiago Minnemann

Ao som de: Muse - Supermassive Blackhole