LHC volta a funcionar esse mês, com mais energia

(com CERN)

O maior acelerador de partículas já feito pelo homem volta a funcionar no final de março, repaginado e melhorado. A primeira parte do experimento, que ocorreu com interrupções entre 2008 e 2012, já trouxe grandes avanços científicos, como a confirmação da existência do Bóson de Higgs.

O LHC permaneceu em reformas nos últimos três anos. E essas reformas tornaram o equipamento mais potente. Até 2012, a energia máxima das partículas em suas colisões da primeira fase do experimento eram de 7 TeV. Agora, é de 13 TeV. 13 trilhões de Elétron-Volts.

O que é um Elétrón-Volt? É uma unidade de medida relativística de energia, que representa a quantidade de energia que um elétron ganha ao ser acelerado com a ajuda de 1 volt, no vácuo. Pela relatividade prever a transformação de massa em energia, a massa das partículas pode ser expressa em termos de elétron-volt.

E a relatividade explica o funcionamento do LHC. Quando você acelera uma partícula a uma velocidade muito próxima à velocidade da luz, a tendência é que, no caso de uma colisão, toda a sua massa (ou grande parte dela) se transforme em energia. E é basicamente isso que os cientistas do CERN fazem no LHC: colidem partículas a energias nunca antes alcançadas para que os efeitos dessas colisões sejam registrados.

Mas por que colidir partículas em alta energia? Pensem nas partículas elementares como um jogo de vídeogame em que você passa por vários chefões. Para passar de cada um desses “chefões”, você precisa de mais energia que no chefão anterior.

O “modelo padrão das partículas elementares” prevê a existência de uma série de partículas ainda não comprovadas. O LHC, em sua primeira fase, comprovou a existência do Bóson de Higgs. Aumentando a energia das colisões do LHC, podemos, eventualmente, passar por novos “chefões”, descobrindo partículas já previstas (ou não previstas, o que faria os físicos mudarem as suas teorias em relação ao universo).

E por que partículas como o Bóson de Higgs só conseguem ser vistas com colisões tão energéticas? Simples: porque elas provavelmente não existem no universo de hoje, consolidado, mas foram essenciais no evento que gerou (ou não) o Universo conhecido: o Big Bang. E, no contexto do Big Bang, havia muita energia, bem mais do que os 13 TeV que o LHC vai alcançar.

Só que alcançar altas energias, além de “liberar” partículas elementares, também serve para “voltar” no tempo. Não de forma literal, claro, mas no sentido de recriar as condições, em um ambiente controlado, do que aconteceu logo após o Big Bang. Ou seja: entender como o universo se originou, por que o universo é feito de matéria e não de antimatéria, o que é a “matéria escura” e outras questões igualmente importantes.

Originalmente, a energia nominal do LHC ia aumentar para 14 TeV. No entanto, testes mostraram que os ímãs supercondutores que viabilizam o experimento funcionariam bem melhor até 13 TeV, necessitando de cuidados bem menores com reparos e preparação. É uma volta apropriada, visto que os cientistas que atuam no Colisor de Hádrons estão ansiosos para retomar a rotina da análise de dados das colisões. E de ver quais as novidades que essas novas colisões trarão para a nossa compreensão do Universo.

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