8 fotos do LHC, o maior acelerador de partículas do mundo

Conheça o Grande Colisor de Hádrons, onde os cientistas se esforçam em busca de descobertas e respostas para as lacunas da física moderna

 

O Grande Colisor de Hádrons

O LHC, o Grande Colisor de Hádrons, do CERN (Centro Europeu de Pesquisa Nuclear), é considerado o maior acelerador de partículas do mundo. É nele onde os cientistas se esforçam em busca de descobertas e respostas para as lacunas da física moderna. O LHC é uma estrutura subterrânea sob a fronteira franco-suíça, com 27 quilômetros de perímetro, enterrado 100 metros abaixo do solo. Apesar de acontecerem outros experimentos no acelerador, o que mais chama atenção atualmente é a pesquisa relacionada ao Bóson de Higgs, também conhecido como Partícula de Deus.

 

Caverna do LHC 

Atualmente, acontecem quatro experimentos no acelerador: Alice, que promove colisões entre íons de chumbo para criar condições de energia parecidas com o Big Bang; Atlas, que pode detectar a existência de outras famílias de partículas; CMS, um detector de propósitos múltiplos, como procurar dimensões extras do espaço; e LHCb, que investiga a diferença entre matéria e antimatéria. Nessa imagem, por exemplo, é possível ver a caverna do LHCb. É nesse local onde ficam as instalações do acelerador. O LHCb é um detector de partículas altamente especializado e elaborado de maneira específica para analisar essas partículas de vida curta e sua consequente deterioração. Portanto, o objetivo é desafiar as regras fundamentais e ajudar a estabelecer as bases da física moderna.

 

A simulação do Big Bang

No LHC é possível simular as condições do Big Bang, explosão que teria dado origem ao Universo há mais de 14 bilhões de anos. Isso porque, segundo a teoria moderna do Modelo Padrão, o Bóson de Higgs e o campo energético a ele associado foram responsáveis por conferir massa à matéria após o Big Bang. O Modelo Padrão descreve a matéria comum, da qual os planetas, estrelas, cometas, humanos e basicamente tudo o que é visível, são feitos. Ainda assim, isso só corresponde a 4% do universo. O Restante, 96%, é invisível – as chamadas matéria e energia escuras.

 

O túnel do LHC

O acelerador é capaz de colidir partículas, como prótons, quando dois feixes de energia são disparados em direções opostas. Assim, há como testar os limites desse Modelo Padrão e procurar pelas partículas que ainda não foram encontradas. Nessa foto, é possível ver parte do túnel que compõe a estrutura do anel do LHC. Por ele, os feixes de partículas são acelerados em uma velocidade muito próxima a da luz.

 

O Bóson de Higgs 

O Bóson de Higgs foi proposto há mais de 40 anos para explicar a origem das massas das partículas. Os cientistas sugeriram que todas as partículas não possuíam massa logo após o Big Bang. Conforme o cosmos esfriou, um campo de força invisível, o “campo de Higgs”, se formou com seus respectivos bósons (um tipo de partícula subatômica). O campo permanece no cosmos e qualquer partícula que interaja com ele recebe uma massa através dos bósons. Quanto mais interagem, mais pesadas se tornam.

 

Central de Computadores 

Após as colisões no LHC, uma enorme quantidade de dados é examinada por um exército de computadores. Os físicos vasculharam sistematicamente durante anos uma gama de massas dentro da qual o Bóson de Higgs deveria existir, por exemplo. Como decaí muito rapidamente, a partícula não pode ser observada diretamente, e os cientistas analisam vários canais possíveis de decaimento no acelerador.

 

Nível de energia 

Além disso, em busca dessas partículas, o LHC busca aprimorar seu sistema e aumentar o nível de energia. Em abril, por exemplo, o LHC conseguiu operar a 8 TeV (Um elétron volt (eV) é a energia adquirida por um elétron quando acelerado por meio de uma diferença de potencial de 1 volt por feixe). O nível foi muito superior ao anunciado em fevereiro, quando o LHC voltou a funcionar após dois meses de pausa. Durante os últimos dois anos, os feixes de prótons colidiam com energias de 3,5 TeV. Para alcançar esse nível de 8 TeV, o acelerador conseguiu colidir dois feixes de 4 TeV.

Pausa no fim do ano 

Steven Myers, um dos diretores de aceleradores e tecnologia no CERN, declarou que o bom funcionamento do LHC com um alto nível de energia apontou que é possível confiar no acelerador e aumentar sua potência, sem qualquer risco para a máquina. Assim, aumentam as chances de grandes descobertas serem feitas com ajuda do acelerador, cada vez mais potente. No fim de 2012, o LHC vai parar de funcionar por 20 meses a fim de ser preparado para operar com energia máxima para a qual foi desenvolvido. Porém, as pesquisas dos físicos não param. Enquanto peças são substituídas e o acelerador é aprimorado, os cientistas continuarão a análise de dados em busca de novas descobertas.
Fonte:Exame