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Ap\u00f3s tr\u00eas anos de manuten\u00e7\u00e3o, o acelerador de part\u00edculas LHC, da Organiza\u00e7\u00e3o Europeia para a Pesquisa Nuclear (CERN), em Meyrin, na fronteira entre a Fran\u00e7a e a Su\u00ed\u00e7a, est\u00e1 pronto para novas experi\u00eancias. Essa fase possibilitar\u00e1, nos pr\u00f3ximos anos, o ac\u00famulo de um n\u00famero dez vezes maior de dados pela maior m\u00e1quina j\u00e1 constru\u00edda pelo homem, que busca explicar a origem do universo e da mat\u00e9ria.\n<\/p>\n
Coincid\u00eancia ou n\u00e3o do calend\u00e1rio, as colis\u00f5es no superacelerador v\u00e3o recome\u00e7ar oficialmente em 5 de julho, um dia depois da comemora\u00e7\u00e3o dos dez anos da descoberta do b\u00f3son de Higgs, nesta ter\u00e7a-feira (4), uma das mais importantes da hist\u00f3ria da F\u00edsica.<\/p>\n
A part\u00edcula \u00e9 uma das pe\u00e7as fundamentais para ajudar os cientistas a entender como a mat\u00e9ria se formou ap\u00f3s o Big Bang, a explos\u00e3o que teria dado origem ao universo, h\u00e1 cerca de 13 bilh\u00f5es de anos. As pesquisas que envolvem o LHC, o maior laborat\u00f3rio de f\u00edsica de part\u00edculas do planeta, buscam entender o surgimento do cosmos e de tudo o que o comp\u00f5e – as menores part\u00edculas que o formam e o mant\u00e9m unido.<\/p>\n
O cientista brasileiro Denis Oliveira Damazio<\/a> atua no CERN h\u00e1 mais de 20 anos e contribuiu para essa grande descoberta da F\u00edsica. Ele trabalha em experimentos no detector ATLAS e conta que j\u00e1 havia sinais de que algo “excepcional” estava prestes a ser confirmado, no dia do an\u00fancio da descoberta do B\u00f3son de Higgs. O CERN preparou uma s\u00e9rie de eventos para celebrar a data.<\/a><\/p>\n “No ATLAS, a gente j\u00e1 tinha detectado um sinal importante. S\u00e3o medidas que fazemos e que nos permitem ter o que chamamos de eventos “candidatos” a b\u00f3son de Higgs. Nessa \u00e1rea, a acumula\u00e7\u00e3o estat\u00edstica desses eventos leva a uma conclus\u00e3o”, explica.<\/p>\n “T\u00ednhamos dois canais importantes: o Higgs estava decaindo em dois f\u00f3tons (part\u00edcula mediadora da for\u00e7a eletromagn\u00e9tica). Ao analisar a propriedades dos dois f\u00f3tons, reconstru\u00edamos a massa invariante deles. Isso permitia chegar a um pico da massa que, esper\u00e1vamos, fosse do Higgs. Tamb\u00e9m havia um outro canal: nesse, o Higgs estava decaindo em quatro l\u00e9ptons (part\u00edcula subat\u00f4mica da fam\u00edlia dos el\u00e9trons), o que nos permitia tirar a mesma conclus\u00e3o”, detalha.<\/p>\n Segundo Denis, os resultados apresentados pelo CMS, um outro detector que tamb\u00e9m opera nos feixes do LHC, foram praticamente similares. “O interessante \u00e9 que nesse dia os dois grupos apresentaram resultados e eles eram bastante parecidos. Apesar das colis\u00f5es serem independentes, e ocorrerem em outros trechos do acelerador, havia o mesmo tipo de sinal. N\u00f3s e eles produzimos uma certa quantidade de Higgs e conseguimos bater fotos em n\u00famero suficiente para mostrar que essa part\u00edcula existia”, explica. “Um ano depois acumulamos mais estat\u00edsticas e pudemos dizer que esse era o Higgs”, conclui. De acordo com ele, havia a possibilidade de que houvessem m\u00faltiplos Higgs.<\/p>\n O pesquisador brasileiro prefere que o b\u00f3son n\u00e3o seja chamado de “part\u00edcula de Deus”. Segundo ele, essa denomina\u00e7\u00e3o ignora em parte o esfor\u00e7o cient\u00edfico para explicar suas propriedades, o que vem sendo feito desde que ela foi observada. “A part\u00edcula \u00e9 algo que podemos medir e que tem propriedades conhecidas agora, gra\u00e7as ao trabalho que estamos fazendo. Essa denomina\u00e7\u00e3o ‘part\u00edcula de Deus’ acaba misturando religi\u00e3o e ci\u00eancia e dando a impress\u00e3o de que a part\u00edcula teria propriedades m\u00edsticas, o que n\u00e3o tem nenhum sentido”, observa.<\/p>\n A descoberta do b\u00f3son de Higgs veio comprovar a teoria descrita em 1964 por tr\u00eas f\u00edsicos: o americano Robert Brout, que morreu em 2011, o belga Fran\u00e7ois Englert e brit\u00e2nico Peter Higgs – os dois ganharam o Nobel de F\u00edsica em 2013. Nos anos 1960, os tr\u00eas cientistas descreveram um mecanismo para explicar a origem da massa das chamadas part\u00edculas elementares – o campo de Higgs.<\/p>\n Na F\u00edsica, um campo \u00e9 uma grandeza f\u00edsica que modifica as propriedades espaciais ao seu redor. O campo de Higgs e sua part\u00edcula, que t\u00eam o mesmo nome, s\u00e3o pe\u00e7as fundamentais de um complexo quebra-cabe\u00e7a que vem completar o chamado modelo padr\u00e3o. Ele visa explicar do que a mat\u00e9ria \u00e9 feita, como as part\u00edculas interagem e qual \u00e9 papel das for\u00e7as (como as at\u00f4micas, por exemplo). Em resumo, o que forma a mat\u00e9ria e o que a unifica.<\/p>\n Ao modificar o espa\u00e7o ao seu redor, o campo de Higgs impede algumas part\u00edculas de se movimentarem livremente a alta velocidade, como o f\u00f3ton, a part\u00edcula da luz, fazendo com que elas possam se aglomerar e criar pr\u00f3tons e n\u00eautrons que, combinados, formam a mat\u00e9ria.<\/p>\n A observa\u00e7\u00e3o da part\u00edcula de Higgs \u00e9 complexa: ela se desintegra muito rapidamente e m\u00e1quinas ainda mais potentes s\u00e3o necess\u00e1rias para avaliar o fen\u00f4meno em sua totalidade. O CERN j\u00e1 investe em novos colisores que facilitar\u00e3o esse tipo de experi\u00eancia.<\/p>\n Lan\u00e7ado em 2008, ap\u00f3s dez anos de constru\u00e7\u00e3o, o superacelerador LHC \u00e9 um t\u00fanel de 27 quil\u00f4metros de circunfer\u00eancia, situado a mais de 100 metros abaixo do n\u00edvel do solo. O laborat\u00f3rio produz colis\u00f5es de feixes de pr\u00f3tons a at\u00e9 99,999999% da velocidade da luz.<\/p>\n A RFI<\/strong> esteve no local onde est\u00e1 instalado o acelerador, em Meyrin, perto de Genebra e da fronteira com a Fran\u00e7a. A chamada “caverna” do LHC, no subterr\u00e2neo, estava inacess\u00edvel por conta do alto n\u00edvel de radia\u00e7\u00e3o, mas a reportagem p\u00f4de conhecer a sala de controle e tamb\u00e9m visitar o espa\u00e7o onde est\u00e1 o detector ATLAS – um dos quatro que atuam medindo as colis\u00f5es produzidas pelo LHC colisor e onde atua o cientista brasileiro.<\/p>\n O acesso ao imenso complexo onde est\u00e1 situado o superacelerador \u00e9 monitorado: \u00e9 preciso apresentar credencial e passaporte e a visita s\u00f3 pode ser feita com o acompanhamento de um representante do centro, onde trabalham cerca de 13 mil pesquisadores e profissionais de 500 universidades de 100 pa\u00edses.<\/p>\n A seguran\u00e7a \u00e9 m\u00e1xima: o centro utiliza a biometria ocular para gerenciar o acesso dos funcion\u00e1rios, que s\u00e3o reconhecidos pela \u00edris antes de entrar no t\u00fanel subterr\u00e2neo onde est\u00e1 o acelerador. Como nas usinas nucleares, eles tamb\u00e9m devem estar equipados com um aparelho para mediar a radia\u00e7\u00e3o e evitar acidentes.<\/p>\n O chefe de opera\u00e7\u00f5es do LHC, J\u00f6rg Wenninger, recebeu a RFI<\/strong> na sala de controle do superacelerador – um amontoado de computadores que exibem n\u00fameros e c\u00f3digos indecifr\u00e1veis para leigos. Em torno, objetos ins\u00f3litos chamam a aten\u00e7\u00e3o do visitante, como a garrafa de champagne vazia usada para brindar a descoberta do B\u00f3son de Higgs, al\u00e9m de outras abertas para celebrar o lan\u00e7amento do acelerador, em 2008, ou outros feitos cient\u00edficos.<\/p>\n Wenninger explica que o dia a dia no local \u00e9 permeado pela resolu\u00e7\u00e3o de problemas muitas vezes banais – quando falta eletricidade e acaba a energia ou h\u00e1 outras “panes” t\u00e9cnicas. Recentemente, o superacelerador foi “v\u00edtima” de uma doninha, animal que vive na mata ao redor e roeu um dos cabos. O incidente interrompeu o funcionamento da m\u00e1quina por semanas.<\/p>\n Questionado sobre a detec\u00e7\u00e3o do Higgs, Wenninger ressalta que ela “n\u00e3o aconteceu em um dia”, mas ao longo de v\u00e1rios anos. “O dia da descoberta do b\u00f3son de Higgs \u00e9 o dia em que as experi\u00eancias puderam ser finalmente anunciadas, e seus resultados, oficialmente publicados. Cinco anos antes dessa descoberta, eu estava aqui, nessa sala de controle, tentando colocar o LHC para funcionar”, diz. “Fui uma esp\u00e9cie de “fornecedor” de Higgs”, brinca. “Eu os forne\u00e7o e depois eles devem ser encontrados pelos detectores no meio dessa chuva de part\u00edculas”, explica.<\/p>\n Neste dia 4 de julho, J\u00f6rg e sua equipe estar\u00e3o ocupados em colocar o LHC para funcionar ap\u00f3s tr\u00eas anos de manuten\u00e7\u00e3o. “Vamos estar ‘ensaiando’ para que tudo d\u00ea certo e o acelerador volte a funcionar no dia 5”, conta. Durante esse per\u00edodo, os aceleradores que produzem os feixes para o LHC foram modificados para dobrar o fornecimento de part\u00edculas durante as colis\u00f5es. Testes foram realizados no ano passado e em abril deste ano. Os detectores tamb\u00e9m sofreram diversas modifica\u00e7\u00f5es e agora devem ser testados.<\/p>\n “Estamos nos preparando para a pr\u00f3xima coleta de dados. J\u00e1 produzimos colis\u00f5es com a nova energia. S\u00e3o testes de engenharia para que tudo corra bem e no dia 5 de julho vamos iniciar, oficialmente, a coleta dos dados que batizamos de Run 3 do LHC”, explica.<\/p>\n Como s\u00e3o produzidos os feixes de part\u00edculas que v\u00e3o colidir no acelerador? As part\u00edculas, detalha Wenninger, saem de um cilindro de g\u00e1s hidrog\u00eanio<\/a>, de onde os pr\u00f3tons s\u00e3o extra\u00eddos e pr\u00e9-acelerados por uma m\u00e1quina – um acelerador linear que faz com que os pr\u00f3tons “surfem” em uma onda eletromagn\u00e9tica, aumentando sua velocidade.<\/p>\n Em seguida, as part\u00edculas s\u00e3o novamente aceleradas em um “booster”, como \u00e9 chamada a m\u00e1quina que injeta nelas a segunda dose de energia. Ap\u00f3s essa fase, os pr\u00f3tons s\u00e3o enviados para um primeiro s\u00edncrotron de pr\u00f3tons, um acelerador c\u00edclico criado em 1959, e depois para um super s\u00edncrotron de pr\u00f3tons, antes de chegar ao LHC.<\/p>\n Cada detector do acelerador tem sua pr\u00f3pria equipe de especialistas, que conhece em detalhes seu funcionamento. Para gerenciar essa parafern\u00e1lia, a sala de controle do LHC funciona como um hospital: 24 horas por dia e 7 dias por semana.<\/p>\nPr\u00eamio Nobel<\/strong><\/h2>\n
Acesso monitorado<\/strong><\/h2>\n
Como funciona?<\/strong><\/h2>\n