Cientistas do CERN apresentaram plano para construir um novo colisor de partículas três vezes maior que o LHC

Amigos e alunos,

Já existem cerca de 220 Aceleradores de Partículas espalhados pelo mundo:

Na Europa: 46; América do Norte, 37; América do Sul, 5; Ásia, 13; África, 1 e Oceania, 4. Sendo diferentes tipos de aceleradores, desenvolvendo pesquisas e projetos com diferentes partículas: Colisores: 11, de Prótons, 18; de Luz e íons pesados, 51. Luz Syncroton, 37. Outros tipos, 13. (fonte: http://www-elsa.physik.uni-bonn.de/accelerator_list.html).

O mais conhecido até hoje talvez seja o LHC/ CERN, mas existem projetos de construção de outros ainda maiores e mais potentes, que certamente irão trazer avanços surpreendentes à Ciência. No entanto, existe um temor por parte dos especialistas de que essas experiências criem um portal de singularidade que irá necessitar de um campo de proteção gravitacional semelhante a uma estrela. E aí sim se algo der errado, esse portal poderia criar uma explosão primordial, que engoliria o planeta. Semelhante ao Planeta Maldek, que ocupava a órbita entre Júpiter e Marte e foi destruído pelos próprios Maldequianos através de tecnologia semelhante.

Por esse motivo compartilhamos com vocês a notícia abaixo, sobre planos de construção de um colisor de partículas ainda mais poderoso e maior do que o LHC.

Para seus estudos e reflexão.

Rodrigo Romo

 

Cientistas do CERN apresentaram plano para construir um novo colisor de partículas três vezes maior que o LHC

(Imagem de Capa – CERN)

Por Diógenes Henrique, 7 de junho de 2017 – FONTE: SOCIEDADE CIENTÍFICA –  SOCIENTIFICA.COM.BR

E sete vezes mais potente.

O Large Hadron Collider (LHC) ainda tem muito trabalho a fazer no campo da aceleração de partículas, mas os cientistas já estão começando a trabalhar em seu substituto, que será três vezes maior que o atual (que já é enorme).

O desenvolvimento do próximo colisor de partículas que aposentará o LHC deve levar décadas, e é por isso que os especialistas estão interessados em começar agora. O objetivo é montar uma máquina que seja algumas vezes mais poderosa do que a que temos hoje. E para isso, mais de quinhentos cientistas de todo mundo estiveram reunidos em Berlim, na Alemanha, de 29 abril a 02 de maio, para descobrir como poderá ser o ‘‘LHC 2.0’’ — ou o Future Circular Collider (FCC) — pode parecer.

 

Localização do Large Hadron Collider (LCH), na fronteira entre a França e Suíça. Crédito: Wikicommons

Com ímãs de intensidade duas vezes maior a serem instalados, o plano é ter a próxima máquina capaz de esmagar os feixes de partículas com uma força de até 100 TeV (teraelétron-volts) — com aproximadamente esse mesmo nível energia para a aceleração das partículas no FCC, você obteria cerca de 10 milhões de raios. E o circuito do FCC medirá entre 80 e 100 quilômetros (50-62 milhas), localizado logo abaixo da área de seu antecessor, na fronteira franco-suíça. Para fins de comparação, o túnel circular do LHC se estende por 27 quilômetros (quase 17 milhas).

Essa energia extra poderia potencialmente permitir aos pesquisadores verem partículas escondidas que são ainda mais pesadas do que o bóson de Higgs, uma partícula que sustenta nossa compreensão mais fundamental das leis da natureza, e que o LHC detectou em 2012. E os pesquisadores dizem que o próximo LHC também poderia nos ajudar a desenvolver mais materiais resistentes à radiação para serem usados em reatores nucleares e também em redes de energia, entre outros benefícios à humanidade.

Esquema mostrando a futura localização do Future Circular Collider (FCC) Crédito / Copyright: CERN 2014

A equipe que planeja o FCC está esperançosa de já ter uma proposta na mesa até o próximo ano, para que daqui a 20 anos os cientistas comecem a iniciar as suas atividades de pesquisa. Ressalta-se que vinte anos para o FCC sair do projeto e se tornar real não é muito tempo. O LHC levou quase 30 anos para ficar pronto, desde o planejamento até a sua fase final, a um custo de cerca de 4 bilhões de Euros.

Em última análise, o objetivo de construir um colisor de partículas maior e mais potente é se aprofundar ainda mais nas leis do Universo. “Quando você olha para coisas como o movimento de galáxias, vemos que só podemos entender e explicar apenas cerca de 5% do que observamos”, disse Michael Benedikt, que lidera a pesquisa do FCC, a Joe Dodgshun da revista Horizon Magazine. “Mas com perguntas como as da matéria escura, que deve estar ligada ao fato de que as galáxias e as estrelas não estão se movendo do modo que nós esperávamos, a matéria escura é a única explicação que temos, é que deve haver algo que não vemos deve estar distorcendo esse movimento “.

O Large Hadron Collider ainda não será desligado. Ele ainda é um esmagador de partículas revolucionário, que causa colisões de feixes de partículas fortes o suficiente para quebrar a matéria em suas partes constituintes, e que deverá manter as suas descobertas científicas até 2035, ou algo próximo disso. No início deste ano, o LHC identificou cinco novas partículas subatômicas em apenas uma análise!

E olha que o LHC ainda terá um bom upgrade por volta de 2020, o que lhe permitirá aumentar a taxa de colisões de partículas e melhorar sua precisão ainda mais. Com essa repaginada, ele também ganhara um novo nome. A partir daí ele vai se chamar “Large Hadron Collider High Luminosity” (HL-LHC).

Estamos ansiosos para o que o LHC e seu futuro sucessor irão encontrar nas próximas décadas, e você pode manter-se atualizado com os últimos desenvolvimentos no site oficial do Future Circular Collider.

A ciência do LHC

Gerenciado e mantido pela Organização Europeia para Pesquisa Nuclear (CERN – European Organization for Nuclear Research), o LHC é o mais avançado equipamento de pesquisa e aceleração de partículas, acelerando feixes em seu túnel enterrado a 127 metros abaixo do nível do solo. Essas colisões utilizam prótons, acelerados a uma energia total de 13 TeV, o que dá aos prótons do feixe 99,9999991% da velocidade da luz, ou cerca de 3.1 m/s, aproximadamente 11 km/h, a menos que a maior velocidade do universo, (velocidade que faz um único próton levar cerca de 90 milissegundos para dar uma volta em todo o LHC, uma velocidade de cerca de 11.000 voltas por segundo), fazendo, assim, ocorrer a liberação de altos níveis de energia e subpartículas atômicas escondidas na estrutura da matéria.

Em 2012, o LHC confirmou a existência do bóson de Higgs — a última partícula elementar não vista no Modelo Padrão da Física, aquele que dá massa a toda a matéria em nosso universo. Mas encontrar o bóson de Higgs acabou deixando os físicos com mais perguntas do que respostas. O EuroCirCol, um estudo de quatro anos financiado pela Europa, está agora investigando experimentos futuros e a tecnologia necessária para o FCC chegar a essas respostas.

De acordo com o professor Benedikt, este aumento de energia poderia nos permitir detectar partículas anteriormente não observadas ainda mais pesadas que o bóson de Higgs, o que daria uma visão mais profunda das leis que governam o universo. “Quando você olha para coisas como o movimento das galáxias, vemos que só podemos entender e explicar cerca de 5% do que observamos”, diz o Prof. Benedikt, que também é coordenador do projeto do EuroCirCol.

Outra pergunta a ser feita, além da questão da matéria escura e de novas subpartícuas, é: por que um novo colisor é necessário, já que a construção do LHC, a maior instalação científica do mundo, foi terminada em 2008 custando cerca de 4 bilhões de euros e que passará por uma atualização em breve?

Para começar, o LHC não está parado ocioso; está buscando novas partículas e assinaturas da física até meados da década de 2020, após o que deve ser atualizado por dez anos com uma taxa de colisões e detecções de partículas aumentada. O professor Carsten P. Welsch, chefe de física da Universidade de Liverpool, diz que a humanidade que quer entender os princípios subjacentes da natureza não é o único motor de tal ciência.

“A beleza da física é que temos essas duas vertentes”, disse o Prof. Welsch, que também é coordenador de comunicações da EuroCirCol. “Por um lado, fazer essas questões muito fundamentais, mas, por outro lado, não é esquecer que quase sempre há um link direto para aplicações que beneficiam a sociedade de imediato”.

Tim Berners-Lee, cientista britânico do CERN, e que inventou a World Wide Web em 1989, diz que o LHC também levou a outros avanços como as terapias de hádron para o tratamento de câncer e avanços em imagens médicas.

De acordo com o Prof. Welsch, o próximo LHC poderia levar a materiais mais resistentes à radiação e que podem transportar maior energia, o que é aplicável aos futuros reatores nucleares e às redes de energia. “Da mesma forma, os ímãs de alto campo encontrarão aplicações diretas em hospitais, onde tecnologias como exames de ressonância magnética podem ter suas resoluções melhoradas com maiores forças de campo magnético”.

A física do futuro

O Prof. Benedikt está confiante de que os conceitos de projeto do acelerador “levarão ao desempenho que queremos e precisamos”. Um protótipo do sistema avançado do vácuo criogênico necessário para a FCC já está sendo testado na Alemanha, mas qualquer que seja o conceito final, diz o Prof. Benedikt, que 2018 irá moldar os requisitos técnicos e alimentar os estudos da FCC para iniciar os preparativos.

O formidável feito de criar o próximo LHC exigiria cooperação global, financiamento pesado e pesquisadores ativos por 20 anos, por volta de quando o Prof. Welsch considera que ele se aposentará. É por isso que ele diz que muito dos eventos atuais para o FCC são dedicados à divulgação; motivando escolas e público com o “futebol de prótons”, um túnel LHC interativo e aceleradores de partículas com realidade aumentada.

O professor Welsch acredita que esse último permitirá que alguém faça seu próprio acelerador de partículas virtual usando um aplicativo de smartphone que transforma os cubos de papel impressos com códigos QR em componentes de alta tecnologia. “Eu coloco uma caixa de papel na mesa, a câmera e o aplicativo veem isso como uma fonte de partículas de íons sentado na mesa do escritório — semelhante ao Pokémon Go — e aí posso ver partículas que voam por toda a minha mesa. Adicionando uma segunda caixa, eu posso ver como um ímã desvia minhas partículas e assim por diante”.

Ele diz que tal divulgação é vital para não só levar as próximas gerações à ciência, e ainda mais: garantir que qualquer pessoa possa se conectar e ficar entusiasmada com pesquisas mais especializadas.

“Nós teríamos crianças de sete anos de idade, que, quando perguntadas o que estão fazendo, contam às mães que estão desviando partículas carregadas usando ímãs de dipolo”.

Com informações de ScienceAlert, Phys.org e Horizon Magazine.