Acelerador busca partículas que podem mudar compreensão do Universo

Engenheiros deram início a um processo de aprimoramento do Grande Colisor de Hádrons (LHC, na sigla em inglês) para dobrar a energia do que já é o maior acelerador de partículas do mundo.
Cientistas acreditam que o "upgrade" lhes permitirá descobrir novas partículas e, assim, a formular uma teoria mais completa sobre o funcionamento do universo.

A cientista Pippa Wells, que trabalha no Cern, disse à BBC que há muito a ser descoberto com o LHC. "Os dois últimos anos foram os mais animadores da minha vida como física de partículas", declarou.

"Houve uma descoberta (pistas da chamada 'partícula de Deus'), e os cientistas querem mais com os altos níveis de energia que teremos. Podemos descobrir um novo reino de partículas físicas."

Um elevador leva a equipe da BBC ao subsolo, cem metros abaixo da superfície, e a uma grande e pesada porta verde, que se abre para uma das maiores e mais complexas máquinas já construídas no mundo.

Lá, engenheiros começam a substituir alguns conectores de energia elétrica - de um total de 10 mil que serão trocados. Oitocentas pessoas estão envolvidas no projeto de aprimoramento, que deve custar o equivalente a R$ 213 milhões.

A tarefa também inclui testar e substituir alguns dos principais dipolos (sistemas de duas cargas elétricas opostas) e quadripolos (circuito elétrico com quatro terminais de acesso) que são usados para curvar os caminhos percorridos pelas partículas testadas e mantê-las agrupadas.

Ciência de ponta

O LHC aplica tanto ciência quanto engenharia de ponta na difícil tarefa de criar condições para replicar os primórdios do Universo.

"Ninguém jamais fez esse tipo de tecnologia antes", declarou Stephanie Hills, uma das funcionárias do local, respondendo a críticas de que a atualização do LHC custará muito caro.

"Tudo, das soldas mais básicas aos mais complexos diagnósticos dos feixes (de luz), está ampliando as fronteiras da tecnologia, e às vezes essas coisas não dão certo simplesmente porque não sabemos como elas funcionarão."

Houve um dano ao LHC poucos dias depois que ele foi ligado, em setembro de 2008. As conexões entre os ímãs supercondutores do sistema simplesmente não aguentaram a corrente que passou por eles.

Os reparos levaram um ano e custaram o equivalente a R$ 73 milhões em dinheiro de contribuintes, para que o LHC pudesse operar pela metade. Isso já bastou para que fossem descobertos indícios do tão procurado Bóson de Higgs, a "partícula de Deus", matéria-prima básica da criação do Universo, uma partícula subatômica que permitiu que as partículas elementares obtivessem massa.

No início deste ano, o Cern foi fechado para os consertos de longo prazo.

Nova etapa

 

Após as melhorias, os feixes de luz vão colidir entre si com o dobro da energia.

Isso permitirá que os pesquisadores se aproximem de seu objetivo final: encontrar provas da "nova física", que eles creem que levará a uma nova e mais completa teoria sobre a física subatômica.

A descoberta do Bóson de Higgs, no ano passado, fechou um capítulo da física do século 20 - do desenvolvimento da teoria do Modelo Padrão.

A teoria diz que a maioria das forças da natureza, os objetos ao nosso redor e a nossa própria existência decorrem da interação do Bóson de Higgs com outras 16 partículas. O modelo explica com sucesso a forma como a eletricidade, o magnetismo e a luz operam.

Desde então, todas as partículas previstas pelo Modelo Padrão foram descobertas - incluindo o Higgs.

O problema é que os cientistas sabem que essa teoria é limitada. Ela explica muito bem o mundo ao nosso redor, mas não é capaz de explicar a forma como a maior parte do Universo opera.

Físicos esperam agora que, quando o LHC voltar a operar em força total, poderá encontrar provas das chamadas partículas supersimétricas. Estas são parecidas com as partículas do Modelo Padrão, porém mais maciças.

Um tipo de supersimetria prevê que pode haver cinco Bóson de Higgs, mas ligeiramente diferentes.

A primeira tarefa do LHC, quando voltar a promover colisões, em 2015, será testar o Higgs já descoberto, para ver se ele tem alguma das propriedades previstas pela supersimetria, disse Pippa Wells.

"O LHC não foi desenhado apenas para encontrar o Higgs", declarou Wells. "Esperamos encontrar algo totalmente novo, que mude nosso entendimento sobre o Universo. Estamos no limiar de encontrar novas partículas."

BBC.com