LHC – A maior máquina já construída pelo homem
Acelerador e sensores
LHC é uma sigla para "Large Hadron Collider", ou gigantesco colisor de prótons. Parece difícil exagerar as grandezas desse laboratório construído a 100 metros de profundidade, na fronteira entre a França e a Suíça. A estrutura completa tem a forma de um anel, construída ao longo de um túnel com 27 quilômetros de circunferência.
As partículas são aceleradas por campos magnéticos ao longo dessa órbita de 27 Km, até atingir altíssimos níveis de energia. Mais especificamente, 7 trilhões de volts. Em quatro pontos do anel, sob temperaturas apenas levemente superiores ao zero absoluto, as partículas se chocam, produzindo uma chuva de outras partículas, recriando um ambiente muito parecido com as condições existentes instantes depois do Big Bang.
Nesses quatro pontos estão localizados quatro detectores. O Atlas, assim como o segundo detector, o CMS ("Compact Muon Detector"), é um detector genérico, capaz de detectar qualquer tipo de partícula, inclusive partículas ainda desconhecidas ou não previstas pela teoria. Já o LHCb e o ALICE são detectores "dedicados", construídos para o estudo de fenômenos físicos específicos.
Recentemente o experimento ALICE detectou cerca de 18.000 partículas depois de cada colisão entre os íons de chumbo.
Os cálculos indicam que os choques estão gerando temperaturas de até 10 milhões de graus.
A essas temperaturas, os cientistas calculam que a matéria normal derreta-se em uma espécie de "sopa" primordial, conhecida como plasma de quarks-glúons.
Os primeiros resultados das colisões de chumbo já descartaram uma série de modelos da física teórica.
"Estes primeiros resultados parecem sugerir que o Universo teria-se comportado como um líquido super-quente imediatamente após o Big Bang," diz o Dr. David Evans, coordenador do experimento ALICE.
Detector ATLAS
Detector CMS
Detector LHCb
Detector ALICE
Bóson de Higgs – A “Partícula de Deus”
Quando os prótons se chocam no centro dos detectores as partículas geradas espalham-se em todas as direções. Para capturá-las, o Atlas e o CMS possuem inúmeras camadas de sensores superpostas, que deverão verificar as propriedades dessas partículas, medir suas energias e descobrir a rota que elas seguem.
O maior interesse dos cientistas é descobrir o Bóson de Higgs, a única peça que falta para montar o quebra-cabeças que explicaria a "materialidade" do nosso universo. Por muito tempo se acreditou que os átomos fossem a unidade indivisível da matéria. Depois, os cientistas descobriram que o próprio átomo era resultado da interação de partículas ainda mais fundamentais. E eles foram descobrindo essas partículas uma a uma. Entre quarks e léptons, férmions e bósons, são 16 partículas fundamentais: 12 partículas de matéria e 4 partículas portadoras de força.
O problema é que, quando consideradas individualmente, nenhuma dessas partículas tem massa. Ou seja, depois de todos os avanços científicos, ainda não sabemos o que dá "materialidade" ao nosso mundo. O Modelo Padrão, a teoria básica da Física que explica a interação de todas as partículas subatômicas, aposta tudo no Bóson de Higgs, a partícula fundamental que explicaria como a massa é gerada à partir da energia. É por isso que os cientistas a chamam de "Partícula de Deus".
O Modelo Padrão tem um enorme poder explicativo, visto que toda a nossa ciência e a nossa tecnologia foram criadas a partir dele. Mas os cientistas sabem que essa teoria cobre apenas o que chamamos de "matéria ordinária", essa matéria da qual somos feitos e que pode ser detectada por nossos sentidos.
O Modelo Padrão também não explica a gravidade. E não pretende dar conta dos restantes 95% do nosso universo, presumivelmente preenchidos por outras duas "coisas" que não sabemos ao certo o que são: a energia escura e a matéria escura.
É por isso que se coloca tanta fé na Partícula de Deus. Ela poderia explicar a massa de todas as demais partículas. O próprio Bóson de Higgs seria algo como um campo de energia uniforme. Ao contrário da gravidade, que é mais forte onde há mais massa, esse campo energético de Higgs seria constante. Desta forma, ele poderia ser a fonte não apenas da massa da matéria ordinária, mas a fonte da própria energia escura.
Para maiores detalhes sobre o LHC, visite o site oficial do CERN: http://public.web.cern.ch/public/en/lhc/WhyLHC-en.html
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