O tamanho (e o preço) de um monstro
13/02/14 08:01
Círculo tracejado mostra o tamanho do futuro acelerador de partículas do Cern, comparado ao LHC
O ACELERADOR DE partículas LHC, experimento de proporções gigantescas que descobriu o bóson de Higgs, ainda tem muito trabalho a fazer. Desligado desde fevereiro de 2013, o laboratório está agora passando por melhorias técnicas que o permitirão funcionar com o dobro da energia com que operou até agora.
A partir do início do ano que vem, o LHC volta a funcionar com o dobro da energia, e as colisões de prótons que ele promove poderão jogar luz sobre teorias interessantes, como a supersimetria –que, se for comprovada, dobra o número de partículas elementares existentes– ou a natureza da matéria escura, o tipo mais abundante (e misterioso) de matéria do universo. E há outros fenômenos interessantes a se estudar.
Ninguém sabe, porém, se a nova energia de 14 TeV (tera-elétron-volts) produzida pelo acelerador de partículas será suficiente para atingir esses objetivos experimentais (ou para descartá-los enquanto hipóteses). Além de aumentar a força, o laboratório prevê um aumento na “luminosidade” do acelerador, ou seja, a quantidade de colisões que o LHC é capaz de realizar num mesmo intervalo de tempo.
Em 2015, a luminosidade do LHC será dez vezes maior do que aquela atingida anteriormente. O que está previsto pelo Cern, o laboratório pan-europeu que abriga o LHC, é que depois disso o acelerador opere sem parar até 2022, quando um novo fechamento ocorrerá para reparos que vão turbinar a luminosidade dos experimentos: ela passará então a ser cem vezes maior.
FUTURO ILUMINADO
O aumento de luminosidade é importante porque muitas descobertas em física de partículas são feitas com análise estatística de um grande número de colisões. O próprio bóson de Higgs não foi descoberto de uma hora para outra, foi preciso acumular um grande número de eventos no acelerador até que os cientistas tivessem confiança em dizer que a nova partícula existe.
Mas ninguém sabe ainda em que faixa de energia e de luminosidade se encontram as próximas grandes descobertas a serem feitas. Há alguns físicos pessimistas que veem o bóson de Higgs como a última grande descoberta da física de partículas experimental desta geração de cientistas.
Para a próxima geração, porém, o Cern já estuda produzir novos aceleradores de partículas, porque o LHC terá chegado ao limite do que pode produzir em termos de ciência inovadora.
Aumentar inda mais a força das colisões no LHC seria muito difícil. Seria preciso aprimorar os ímãs supercondutores que fazem os prótons dentro do colisor andarem na trajetória correta dentro do túnel. Não há, agora, tecnologia que produza força magnética mais eficaz do que aquela usada no LHC. Mas há quem acredite que seja possível elevar a energia das colisões do acelerador a 33 TeV, mais de quatro vezes a energia atingida à época da descoberta do Higgs.
Uma solução mais dispendiosa para isso seria construir um novo acelerador de partículas. Um colisor em linha reta, com túnel diferente do anel circular do LHC, já está em fase avançada de projeto. O ILC (International Linear Collider), uma vez aprovado pelos estados financiadores, deve ser construído pelo Cern em parceria com americanos e japoneses. (O Japão é candidato favorito a abrigar o acelerador).
Aceleradores lineares, porém, não são muito bons para conferir energia a partículas pesadas como prótons. A ideia do ILC é acelerar elétrons e pósitrons, partículas mais leves. Apesar de não proporcionarem choques tão energéticos, essas partículas quando em colisão, produzem eventos mais “limpos”, onde a bagunça de partículas criadas é menor e mais fácil de estudar.
Ninguém se arrisca a dizer, porém, quais objetivos da física de partículas ainda estarão além do alcance dos experimentos quando LHC parar de operar, lá por 2030. Pode ser que seja mais interessante construir um outro acelerador circular, maior que o LHC, em vez de um superacelerador linear. Seria outro colisor de hádrons.
APOSTA CIRCULAR
É aí que o bicho pega. Com o LHC a um custo da ordem de US$ 8 bilhões, a física de partículas experimental começa a adquirir preços proibitivos para os governos que a financiam. Ninguém se arrisca a chutar quanto custaria um acelerador que tenha, digamos, o dobro do tamanho. É por isso que o Cern iniciou ontem a realização de um estudo exploratório sobre a viabilidade técnica e o orçamento de um acelerador circular de até 100 km de circunferência. Seria um anel com mais de três vezes o tamanho do LHC, 27 km.
Ninguém sabe se uma monstrosidade dessas esbarraria em barreiras físicas ou financeiras, e chega a ser surpreendente que o Cern ouse até mesmo pensar num projeto desse tamanho. O anel maior na imagem acima, para dar uma ideia de seu tamanho, seria capaz de contornar a baía de Guanabara inteira.
Projetos dessa magnitude envolvem uma prospecção de longo prazo (o próprio LHC levou três décadas para ficar pronto) e mesmo com bom planejamento podem fracassar. Um fantasma que ronda a história da física de partículas é o do SSC, um acelerador circular com 87 km de circunferência, que começou a ser construído nos EUA e acabou abandonado em 1993, mesmo após US$ 2 bilhões terem sido gastos. O Congresso dos EUA achou que a empreitada estava começando a ficar cara demais e decidiu enterrar o projeto, mesmo que isso significasse o desperdício do dinheiro gasto até então.
Justiça seja feita, o Cern já mostrou que tem uma capacidade de administração muito melhor que a dos físicos dos EUA. Isso não garante que governos aceitarão bancar um mostro dessa proporção. Será interessante ver qual caminho será apontado para as próximas décadas da física de partículas. Até lá, porém, o LHC ainda tem muito trabalho pela frente.
Rafael lá eles tem o lhc aqui no BRASIU temos o bndes banco nacional de desestrutura, não temos escolas, hospitais, comida, politica internacional, lá os americanos desistiram desse projeto pois ha muito já descobriram outro melhor, aqui no BRASIU tb descobrimos outro jeito melhor é so fechar a boca da imprensa deixar a mingua os esportistas, não fazer investimentos em novas tecnologias e não termos nem um satelite em orbita da TERRA, viu como somos avançados em nossa fabrica de escravos, se o lhc fosse no BRASIU coitado seria como se estivessemos com uma maquina a vapor só que sem lenha e cheios de apagões, o coisa seria um elefante branco como os estadios da cupula.
Você tem toda a razão José Alberto. E ao ler a matéria senti uma ponta de inveja quando o texto diz que o Ccngresso Norte Americano decidiu encerrar o projeto pois estava ficando caro demais. E o congresso brasileiro, como agiria no caso de projeto criado pelos alucinados?
Perguntinha de leigo total: não dá pra simular isso num supercomputador?
Gil, na verdade não. As partículas elementares tem valores de massa e outros parâmetros que parecem ser totalmente arbitrários, então não dá para antever muita coisa. A teoria sobre o bóson de Higgs, por exemplo, não era capaz de prever sua massa com precisão, e o valor correto só foi aferido depois dos experimentos.
Quem disse que o SSC não foi terminado?
Jaliba, eu é que pergunto quem disse que o SSC foi terminado. O abandono do prójeto é fato público e notório no meio da física de partículas.
Parabéns pelo aprofundamento, coisa só vista em artigos internacionais. O problema desses altíssimos custos, é que só alimentaria os desejos da teoria das cordas, campo este em pleno declínio, admitido ate pelo Witten que se esconde de todos face a esse declínio em que a teoria se mostrou um labirinto sem fim e sem saída, apenas no caminho da ruina. O LHC satisfez bem as necessidades dos físicos com pé no chão, da teoria quântica e do campo. A 2a fase do LHC vai ampliar isso, sem necessidade dos “monstros” a custo astronômico. Primeiro nos devemos melhorar no papel e depois gastar pra ver (recado a teorias aventureiras e fantasiosas)
é caro mas tem seus benefícios porque é o caminho para a tecnologia de ponta do futuro.
sei que o pessoal questiona o custo e vem com palhaçadas, acontece que sem esse tipo de experiência não existiria um mísero raio-x. Lá nos EUA também tem um monte de asnos que pararam as pesquisas e o desenvolvimento do acelerador como dito na matéria, o resultado é desastroso aos americanos, mas tem gente que acha que tem asas pra voar sem para-quedas, bem que poderiam testar na prática neles mesmos.
aqui no brasil nada é levado a sério, menos ainda educação.
no caso do aumento do custo é devido a limitações de detecção, sabe-se que existem partículas teóricas e as fantasmas para serem descobertas, acontece que às vezes o LHC até bastaria para encontrar boa parte, mas do que adianta se o detector não as vê?
já tem uns experimentos para detectar a matéria escura que não deram em nada, no entanto as observações astronômicas apontam que para o que veem existir seria preciso algo não observável estar presente para contribuir na estrutura das galáxias.
retardar a tecnologia e ser contra a educação é ato típico de canalhas.
gostei da matéria do link abaixo, como dizem, deus está de olha em suas maldades intrínsecas, seus canalhas!
http://www1.folha.uol.com.br/ciencia/2014/01/1402700-livro-conta-como-crenca-em-divindades-afeta-comportamento-etico.shtml
Aqui no brasil estamos um pouco atrasados. O tempo é equivalente à Roma antiga, ainda construindo os coliseus (estádios)…. para agradar o povão, com pão (bolça familia) e o circo. Infelizmente estamos cercados de corruptos e incompetentes. Herança maldita do colonialismo….
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