Astronomia e Universo

  Grande Colisor de Hádrons permitiu a descoberta da partícula subatômica Bóson de Higgs Cientistas no centro de pesquisas em Física da Europa acionarão o Grande Colisor de Hádrons (LHC, na sigla em inglês) nesta semana – uma máquina de 27 quilômetros de extensão que encontrou a partícula Boson de Higgs – após ter sido desativada para manutenções e atualizações, em uma prolongada por atrasos causados pela pandemia da Covid-19.   Reiniciar o colisor é um processo complexo, e os pesquisadores do centro da Organização Europeia para Pesquisa Nuclear (CERN) têm garrafas de espumante prontas para o momento em que a marca for atingida, uma conquista que se juntará a outras da sala de controle, incluindo a descoberta da esquiva partícula subatômica há uma década.   “Não é apertar um botão”, disse Rende Steerenberg, encarregado pela sala de controle das operações, à Reuters. “Há um sentimento de tensão, nervosismo”. As potenciais falhas incluem a descoberta de uma obstrução, o encolhimento dos

Se você tem ao menos algum interesse em ciência (ou se é fã de The Big Bang Theory), já deve ter ouvido falar sobre o Grande Colisor de Hádrons (LHC, na sigla em inglês). Ainda assim, não é preciso ser nenhum gênio da física para perceber que os detalhes desse incrível aparelho não são dos mais fáceis de entender, mesmo para quem não é um completo leigo. É claro, não é fácil admitir publicamente certas dúvidas em um mundo em que a cultura nerd se torna cada vez mais mainstrean e em que a internet virou um abrigo perfeito para haters de todo tipo. Por esse motivo, comentamos a seguir 10 curiosidades que você pode querer saber sobre o LHC, mas nunca teve coragem de perguntar. 1 – O que significa “Grande Colisor de Hádrons”? A primeira é fácil: a palavra grande se refere ao tamanho do aparelho. O LHC é um amplo túnel circular, com uma circunferência de 27 quilômetros, enterrado sob uma camada média de 100 metros de terra e rochas. O termo colisor diz respeito ao fato do apa

Sem muitos resultados no LHC atual, já está pronto o primeiro magneto do LHC do futuro.[Imagem: Reidar Hahn/Fermilab] Comemorar o quê? Só em Julho do ano que vem comemoraremos os 50 anos dos primeiros passos humanos na Lua, mas os burburinhos da comemoração já podem ser ouvidos, principalmente nos cinemas.  O pouso na Lua foi o primeiro evento de mídia verdadeiramente global e uma expressão icônica do desejo humano de explorar e entender o  Universo . É estranho, então, que o aniversário de outro evento que encarnou a mesma aspiração tenha passado com tão pouca fanfarra, no último dia 10 de Setembro. Com uma audiência global de mais de 1 bilhão de pessoas, a ativação do LHC, ou Grande Colisor de Hádrons, foi vista por mais pessoas do que o primeiro pouso na Lua. Como se disse na época, ligar o LHC "foi para a física o que o programa Apolo era para a exploração espacial".  É fato que as coisas não começaram muito bem, com a  quebra do ainda reluzente acelerador d

O Grande Colisor de Hádrons (LHC, na sigla em inglês) gerou bons frutos novamente: cientistas observaram duas partículas pela primeira vez, além de evidências de uma terceira. As duas novas partículas, previstas pelo Modelo Padrão da Física de Partículas, são ambas bárions. As descobertas Bárions são da mesma família de partículas que os prótons, ou seja, compostos de três quarks que podem ser de um desses tipos: up, down, top, bottom, charm e strange.   Essas partículas compõem a maioria do universo. Enquanto prótons consistem em dois quarks up e um down, nêutrons consistem em um quark up e dois down, por exemplo.  As duas novas partículas descobertas têm uma composição ligeiramente diferente.  A Σb (6097) + consiste em dois quarks up e um quark bottom, e a Σb (6097) – possui dois quarks down e um quark bottom. Bárions bottom Este tipo de partícula é conhecido como bárion bottom, e é relacionado a quatro partículas previamente observadas no Fermilab, do Departam

Não foi fácil encontrar o decaimento do bóson de Higgs no meio das colisões. [Imagem: Cern] Decaimento do bóson de Higgs Físicos do LHC conseguiram finalmente observar um comportamento esperado - mas muito difícil de detectar - do famoso bóson de Higgs, a "partícula" - ou campo - que dá massa a todas as demais, e que foi verificada experimentalmente pela primeira vez no mesmo LHC, em 2012. O Modelo Padrão da física de partículas prevê que cerca de 60% das vezes um bóson de Higgs decairá para um par de quarks bottom, o segundo mais pesado dos seis sabores de quarks: para cima, para baixo, estranho, charme, fundo e topo (ou up, down, strange, charm, bottom e top). Testar esta previsão é crucial porque o resultado poderia dar suporte ao Modelo Padrão - que é elaborado sobre a ideia de que o campo de Higgs dota os quarks e outras partículas fundamentais com massa - ou balançar suas fundações e apontar para novas físicas. Feliz ou infelizmente, o decaiment

O CMS é um dos quatro grandes detectores do LHC, juntamente com o Atlas, Alice e LHCb.[Imagem: CERN/CMS] Velha e boa física O tão esperado acoplamento do bóson de Higgs com o quark top foi, finalmente, obtido no Large Hadron Collider (LHC), o grande colisor de hádrons, situado na fronteira franco-suíça. O evento foi detectado de forma independente pelas duas principais equipes internacionais que atuam no LHC: a CMS e a Atlas. "Como o bóson de Higgs participa do processo que produz as massas de todas as partículas, esperava-se que ele interagisse com as partículas proporcionalmente às suas massas. Isto é, que quanto mais pesada a partícula, maior fosse sua interação com o bóson. Trata-se de uma característica muito específica, que, segundo o Modelo Padrão, apenas o bóson de Higgs possui. Então, investigar se isso realmente ocorre experimentalmente é uma maneira muito forte de corroborar o modelo," explicou o professor Sérgio Novaes, da Universidade Estadual

Físicos que trabalham no Grande Colisor de Hádrons (em inglês, Large Hadron Collider ou LHC) realizaram uma nova detecção do famoso bóson de Higgs, desta vez capturando detalhes sobre uma rara interação com uma das mais pesadas partículas fundamentais conhecidas pela física: o quark top. A breve mistura desse encontro incrivelmente precioso nos fornece informações importantes sobre a natureza da massa. A pesquisa foi publicada na revista científica Physical Review Letters. Bóson de Higgs e massa Apesar de lidarmos com a massa todos os dias – seja na forma da força da gravidade ou na superação da inércia para movermos o nosso corpo -, entender sua causa básica é complicado. A famosa equação E = mc ^ 2, de Albert Einstein, é uma descrição da massa como energia. Juntar partículas básicas em nêutrons e prótons requer energia, e esse esforço contribui para a sensação de peso de um átomo. O problema é que certas partículas fundamentais ainda têm massa mesmo quan

Sem todas as respostas que esperavam, os físicos apostam em um novo aumento de energia para desvendar os muitos mistérios que envolvem a matéria - a matéria escura, por exemplo. [Imagem: Daniel Dominguez/Maximilien Brice] LHC de Alta Luminosidade Está pronto o projeto para a próxima grande atualização do Grande Colisor de Hádrons, ou LHC ( Large Hadron Collider ). Com o upgrade , o maior laboratório científico do planeta se tornará essencialmente uma nova máquina, o que justifica até um novo nome: HiLumi LHC , ou LHC de Alta Luminosidade. A luminosidade - ou luminosidade integrada, para ser mais preciso - é uma indicação do número de colisões de partículas, normalmente prótons, produzidas em um determinado período de tempo. No LHC de Alta Luminosidade, o número de partículas no interior de cada feixe irá dobrar. O objetivo é estudar os fenômenos no cerne da estrutura da matéria em maiores detalhes, eventualmente permitindo que a física saia da encruzilhada do Modelo Padrão

O maior acelerador de partículas do mundo, o Grande Colisor de Hádrons (LHC, na sigla em inglês), está embarcando em uma nova e emocionante fase: vai colidir íons de chumbo em um nível de energia que é o dobro de qualquer experimento feito anteriormente. A partir deste mês, os cientistas devem executar testes com íons de chumbo carregados positivamente, ou seja, despojados de seus elétrons. A colisão de íons de chumbo permite que os pesquisadores estudem um estado da matéria que existia logo após o Big Bang, atingindo uma temperatura de vários trilhões de graus. Avanço significativo Para estudar o estado da matéria logo após o Big Bang, é preciso recriar um momento no tempo quase infinitamente breve. O estado que está sendo quasi-simulado pelo LHC só existiu no nosso universo por alguns milionésimos de segundo, quando a matéria extremamente quente e densa era uma espécie de sopa primordial composta de partículas chamadas de quarks e glúons. Ao aumentar a energia das co

Pesquisadores da Universidade do Kansas, nos EUA, juntamente com uma equipe internacional de cientistas que trabalha no Grande Colisor de Hádrons, produziram plasma de quarks-glúons – um estado da matéria que os cientistas supõem que tenha existido no nascimento do universo -, com menos partículas do que se pensava possível. O material foi descoberto – na verdade, ele já havia sido reproduzido em laboratório antes, mas não com tão poucas partículas – pela colisão de prótons com núcleos de chumbo em alta energia dentro do detector Solenóide de Múon Compacto do Colisor. Os físicos têm apelidado o plasma resultante de “o menor líquido”. RESULTADO INESPERADO “Antes destes resultados experimentais, pensava-se que o meio criado pela colisão de um próton com chumbo seria demasiado pequeno para criar um plasma de quark-glúon”, diz Wang Quan, pesquisador de pós-doutorado que trabalha com a equipe do CERN, a Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear.  Na verdade, essas colisões e

Possíveis arranjos dos quarks no pentaquark. Os cinco quarks podem ser firmemente ligados (à esquerda). Eles também podem ser montados em um méson (um quark e um antiquark) e um bárion (três quarks), fracamente ligados entre si. [Imagem: Daniel Dominguez/CERN/LHCb Collaboration] Pentaquark Nem bem começou sua nova fase turbinada, o LHC acaba de confirmar a existência de uma nova classe de partículas, conhecidas como pentaquarks - partículas formadas por cinco quarks. A partícula foi identificada pelo detector LHCb, o mesmo que havia descoberto duas novas partículas e um novo tipo de matéria em 2014 e um processo subatômico raro em 2015. A descoberta foi feita analisando dados de colisões ocorridas entre 2009 e 2012, portanto, antes do upgrade do LHC. A nova partícula, de vida extremamente curta, contém dois quarks up, um quark down e um par de quark-antiquark charme, o que torna um pentaquark charmônio. O pentaquark não é apenas uma nova partícula qualquer,"

Após uma longa manutenção, o Grande Colisor de Hádrons está pronto para novas e incríveis descobertas Até o momento , os dados do Grande Colisor de Hadrons (CERN) não mostra sinais de uma nova física, ou de alguma revelação surpreendente sobre o cosmos, mas mas uma mudança ínfima e muito simples pode mudar tudo.  Segundo cientistas do CERN, em Genebra, as primeiras colisões de prótons no maior experimento científico do mundo estão programadas para a primeira quinzena de junho. Após uma pausa de dois anos, a máquina LHC foi reiniciada em abril de 2015, e ganhou mais três anos de de execuções (pela segunda vez), agora, capaz de operar em altas energias. E é por conta disso que os cientistas estão empolgados: a capacidade de operar em altas energias pode resultar na descoberta sobre as leis que regem nosso Universo. O maior acelerador de partículas do mundo, o Large Hadron Collider (CERN), ganhou a capa de jornais ao redor do mundo, principalmente em 2012, quando observou uma

O Grande Colisor de Hádrons (LHC) foi religado, com prótons circulando no túnel de 27 km do acelerador pela primeira vez desde 2013. A parada técnica foi feita para uma atualização tecnológica, na tentativa de alcançar os níveis de energia previstos em seu projeto inicial. Quando ficou pronto, em 2009, o maior laboratório já construído pelo homem teve problemas de curtos-circuitos em seus magnetos supercondutores . A descoberta de que os núcleos dos átomos têm formato de pera foi uma das últimas sinalizações de uma Nova Física.[Imagem: Liam Gaffney/Peter Butler/Universidade de Liverpool] Mesmo depois dos consertos, ficou claro que não seria seguro atingir as energias de 14 teraelétron-Volts (TeV) previstas no projeto inicial. O resultado é que, desde então, o LHC operou com apenas metade da energia prevista inicialmente. Mas isso não impediu que o experimento detectasse o Bóson de Higgs , uma das últimas peças que faltavam para completar o chamado Modelo Padrão da físi

Um grupo de físicos levantou a possibilidade de que o Grande Colisor de Hádrons (LHC, na sigla em inglês) poderia fazer uma descoberta que iria colocar seu triunfo anterior com o Bóson de Higgs no chinelo. Os autores sugerem que ele poderia detectar mini-buracos negros. Tal conclusão seria uma questão de enorme importância por si só, mas pode ser uma indicação de coisas ainda mais importantes. Poucas ideias de física teórica capturam tanto a imaginação do público quanto a hipótese de outras dimensões, que propõem um número infinito de universos que diferem do nosso de formas grandes e pequenas. Essa ideia tem servido de inspiração para vários filmes e histórias em quadrinhos. No entanto, segundo o professor Mir Faizal da Universidade de Waterloo (Canadá), “normalmente, quando as pessoas pensam no multiverso, pensam na interpretação de muitos mundos da mecânica quântica, onde cada possibilidade se concretiza. Isso não pode ser testado e por isso é filosofia e não ciência”, af

Novas partículas elementares A operação do Grande Colisor de Hádrons (LHC, na sigla em inglês), da Organização Europeia para Pesquisa Nuclear (Cern), na Suíça, poderá contribuir, a partir de 2015, para a descoberta de partículas elementares ainda não observadas experimentalmente e testar teorias que ultrapassam o conhecimento da Física atual. A avaliação foi feita por pesquisadores participantes de um evento internacional realizado nesta semana no Instituto de Física Teórica da Unesp (Universidade Estadual Paulista), em São Paulo. O objetivo do evento foi analisar e discutir os dados obtidos nos experimentos realizados no LHC nos últimos anos, quando o colisor operou com energia de 8 teraelétrons-volt (TeV) - equivalente a 8 trilhões de elétrons-volt. Os físicos de vários países avaliaram as possibilidades de novas descobertas que poderão ser feitas a partir de 2015, quando será aumentada a intensidade dos feixes de prótons e a energia no centro de massa do maior acelerador