O maior experimento científico já construído pela humanidade acaba de entrar em uma nova fase. O Grande Colisor de Hádrons (LHC, na sigla em inglês), instalado no Centro Europeu para Pesquisa Nuclear (CERN), foi oficialmente desligado para uma extensa modernização que deverá durar cerca de quatro anos.
Durante esse período, milhares de engenheiros, físicos e técnicos trabalharão na transformação do acelerador no chamado Grande Colisor de Hádrons de Alta Luminosidade (HL-LHC), uma versão muito mais avançada do equipamento. A expectativa é que a atualização aumente drasticamente a quantidade de dados produzidos, permitindo investigar fenômenos ainda desconhecidos da física fundamental.
Um gigante de 27 quilômetros escondido sob a terra
Localizado na fronteira entre Suíça e França, o LHC é o maior e mais potente acelerador de partículas do planeta.
Seu túnel subterrâneo forma um anel de 27 quilômetros de circunferência, instalado a aproximadamente 100 metros de profundidade. Dentro dele, prótons são acelerados até velocidades próximas à da luz antes de colidirem em pontos específicos, onde enormes detectores registram os resultados desses impactos.
Essas colisões reproduzem condições semelhantes às que existiram frações de segundo após o Big Bang, permitindo aos cientistas estudar os componentes mais fundamentais da matéria e compreender melhor a origem e a evolução do Universo.
Desde sua entrada em operação, em 2008, o LHC se consolidou como um dos instrumentos científicos mais importantes já construídos.
O legado do bóson de Higgs e outras descobertas
Ao longo dos últimos anos, o acelerador produziu uma enorme quantidade de conhecimento sobre partículas elementares e as forças que governam o Universo.
Sua descoberta mais famosa aconteceu em 2012, quando pesquisadores confirmaram experimentalmente a existência do bóson de Higgs, a partícula prevista décadas antes pelo Modelo Padrão da física de partículas.
O anúncio foi considerado um dos maiores marcos científicos do século XXI e levou ao Prêmio Nobel de Física de 2013, concedido aos físicos que formularam a teoria responsável por prever essa partícula.
Desde então, o LHC continuou investigando propriedades da matéria, da antimatéria, dos quarks e de diversas partículas exóticas, além de buscar sinais de fenômenos que possam ir além do atual Modelo Padrão.
A próxima geração do acelerador já está em construção
Embora o LHC tenha começado a operar em 2008, o CERN já planejava sua evolução praticamente desde os primeiros anos de funcionamento.
Segundo Markus Zerlauth, responsável pelo projeto HL-LHC, cientistas e engenheiros trabalham há quase duas décadas no desenvolvimento dos novos componentes que serão incorporados ao acelerador.
Parte das obras começou cerca de oito anos atrás, incluindo a escavação de novos túneis subterrâneos conectados ao anel principal. Essas galerias adicionais ficam aproximadamente dez metros acima do túnel onde circulam os feixes de partículas e servirão para acomodar equipamentos inéditos necessários ao funcionamento da nova geração do acelerador.
O que muda com o HL-LHC
O principal objetivo da atualização é aumentar significativamente a luminosidade do acelerador.
Na física de partículas, luminosidade não significa produzir mais luz, mas sim elevar o número de colisões entre partículas em um determinado intervalo de tempo.
Quanto maior esse número, maiores são as chances de observar eventos extremamente raros, que podem fornecer pistas sobre fenômenos ainda desconhecidos, como possíveis partículas ligadas à matéria escura, novas forças fundamentais da natureza ou desvios em relação às previsões do Modelo Padrão.
O HL-LHC deverá produzir um volume de dados muito superior ao da versão atual, permitindo medições mais precisas e ampliando o potencial de descobertas ao longo das próximas décadas.
Quatro anos para preparar o futuro da física
A modernização exigirá um trabalho complexo envolvendo milhares de profissionais de diversos países.
Além da instalação de novos ímãs supercondutores, sistemas de foco mais potentes e componentes eletrônicos atualizados, o CERN também realizará melhorias na infraestrutura responsável pelo resfriamento, alimentação elétrica e controle do acelerador.
Ao final das obras, o Grande Colisor de Hádrons retornará às operações em uma configuração muito mais poderosa do que a atual.
Para a comunidade científica, essa pausa representa um investimento no futuro. O objetivo é garantir que o maior laboratório de física de partículas do planeta continue produzindo descobertas capazes de responder algumas das perguntas mais fundamentais sobre a origem do Universo, a estrutura da matéria e as leis que governam a natureza.
[ Fonte: Huffpost ]
