O Large Hadron Collider (LHC), maior acelerador de partículas do mundo, construído pela Organização Europeia para Pesquisa Nuclear (Cern) na fronteira entre Suíça e França, após quase duas décadas de planejamento foi ligado em 10 de setembro de 2008. A primeira leva de prótons se deslocou bem inicialmente, com velocidade próxima à da luz pela estrutura circular de 27 quilômetros, a cerca de 100 metros abaixo da superfície. Mas uma pane elétrica em uma pequena peça entre dois magnetos criou uma ruptura nove dias depois, em acidente que fez com que o maior e mais complexo experimento científico parasse de funcionar.
Na conferência “O projeto e a física do LHC”, realizada nesta quarta-feira (15/7) durante a 61ª Reunião Anual da Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência (SBPC), em Manaus, o físico Alberto Santoro, do Instituto de Física da Universidade Estadual do Rio de Janeiro (Uerj), ressaltou que o LHC está pronto para funcionar novamente.
Segundo ele, o “grande colisor de hádrons” deve voltar a operar em setembro, mas, apesar de seus experimentos científicos contarem com a importante contribuição de brasileiros, essa atuação poderia ser maior. “A participação brasileira no LHC é razoável, mas está longe da ideal”, disse à Agência FAPESP.
“Hoje, temos 77 pesquisadores trabalhando em parceria no LHC, entre professores e estudantes, de um total de cerca de 8 mil cientistas. Na área de arquitetura de processamento de dados em grid (grade) há esforços substanciais, como o Sprace, em São Paulo, mas a participação é muito baixa em áreas como a fabricação de equipamentos para o LHC”, disse.
O Centro Regional de Análise de São Paulo (Sprace), localizado no Instituto de Física da Universidade de São Paulo (USP) e que reúne profissionais de várias instituições de ensino e pesquisa do país no estudo da física de altas energias, tem apoio da FAPESP por meio da modalidade Auxílio a Pesquisa – Projeto Temático.
A expectativa é que o LHC ajude a responder algumas das principais questões da ciência ao investigar as partículas mais elementares da matéria e replicar fenômenos que ocorreram durante o Big Bang, a explosão que teria dado origem ao Universo há 13,7 bilhões de anos.
O LHC acelera prótons a até 7 trilhões de elétrons-volt (TeV). A ideia é que o choque entre os prótons resulte em uma energia de 14 TeV. O colisor conta com 1,8 mil magnetos supercondutores e 7 mil quilômetros de fios supercondutores, de modo que os prótons possam percorrer dezenas de quilômetros a 99,9% da velocidade da luz e se choquem 40 milhões de vezes por segundo.
Os quatro experimentos do LHC são: Atlas (A Toroidal LHC Apparatus), CMS (Compact Muon Solenoid), Alice (A Large Ion Collider Experiment) e LHCb (LHC Beauty). Segundo Santoro, que é coordenador do grupo da Uerj que participa do experimento CMS, há um vasto programa de física distribuído por esses quatro detectores, que têm instrumentação, metodologias de medidas diferentes, softwares próprios e propósitos distintos.
“O Atlas e o CMS são dois detectores de propósito geral, com um programa de física que, em princípio, abrange quase todos os tópicos da física de partículas, dando ênfase à procura do Higgs”, explica. Proposta pelo físico escocês Peter Higgs em 1964, o bóson de Higgs é uma partícula hipotética que, se comprovada sua existência, poderá ajudar a explicar a massa de todas as outras partículas elementares.
Santoro explica que o CMS, que tem 21 metros de comprimento, 15 metros de diâmetro, 15 metros de altura e pesa 12 mil toneladas, conta com a participação de 3,6 mil cientistas e engenheiros de 183 universidades e institutos de pesquisa de 38 países.
O Alice irá estudar dois tipos de partículas elementares: os quarks (partículas de matéria) e os glúons (partículas que carregam força). Está direcionado para trabalhar com íons pesados, enquanto o LHCb, por sua vez, é dedicado ao estudo da assimetria da matéria e da antimatéria distribuída no universo depois do Big Bang e toda a física que envolve o quark b.
“Os experimentos do LHC determinarão o futuro caminho a ser seguido pela física de altas energias”, disse Santoro.
Agência FAPESP
