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Por que o choque dos prótons importa?
Por DENNIS OVERBYE
Para aqueles que estão com seus conhecimentos em física meio ultrapassados, as
notícias sobre o Grande Colisor de Hádrons (LHC, na sigla em inglês), a maior
máquina da física no mundo, podem ser intrigantes. Sim, o colisor finalmente
promoveu uma colisão de partículas subatômicas, mas por que isso é tão
importante? Eis algumas explicações:
Sejamos básicos: o que faz um físico de partículas?
Físicos de partículas têm um só truque, que sempre repetem: esmagar uma coisa
contra outra, para ver no que dá.
O que significa dizer que o colisor permitirá que os físicos voltem ao Big Bang?
O colisor é uma máquina do tempo?
Os físicos suspeitam que as leis da física evoluíram conforme o universo esfriou
de bilhões ou trilhões de graus nos primeiros momentos do Big Bang para as
temperaturas superfrígidas de hoje (3° Kelvin) -do mesmo jeito que a água passa
de vapor a líquido e a gelo conforme a temperatura diminui. Conforme o universo
esfriou, suspeitam os cientistas, tudo se tornou mais complicado. Partículas e
forças antes indistinguíveis desenvolveram suas próprias identidades, da mesma
forma como o espanhol, o francês e o italiano derivaram do latim original.
Ao fazer partículas subatômicas (prótons) se juntarem numa colisão, os físicos
criam pequenas bolas de fogo que revisitam as condições desses tempos
primordiais, e veem o que pode ter acontecido então.
O colisor, que fica perto de Genebra, tem 27 km de perímetro. Por que é tão
grande?
Einstein nos ensinou que energia e massa são equivalentes. Então, quanto mais
energia couber numa bola de fogo, mais massa ela adquire. O colisor tem de ser
grande e poderoso o suficiente para acumular enormes quantidades de energia em
um próton.
Além disso, quanto mais rápido as partículas viajam, mais difícil fica curvar
sua trajetória em um círculo, de modo que elas deem a volta e colidam entre si.
O colisor é projetado de forma que os prótons percorram os centros de poderosos
eletroímãs do tamanho de troncos de sequoias, o que transforma o trajeto das
partículas em círculos, criando uma colisão. Embora os eletroímãs estejam entre
os mais poderosos já feitos, eles não ainda não conseguem promover uma curva
para os prótons com um raio inferior a 4 km.
O que os físicos esperam ver?
Segundo algumas teorias, itens que jamais foram vistos -por exemplo nomes como
gluinos, fotinos, squarks e winos- porque nunca tivemos energia suficiente para
criar uma colisão tão grande. Qualquer uma dessas partículas, se elas existirem,
pode constituir as nuvens de matéria escura, a qual, segundo os astrônomos,
produz a gravidade que mantém as galáxias e outras estruturas cósmicas unidas.
Outro elo perdido da física é uma partícula conhecida como bóson de Higgs, que
enche outras partículas de massa ao criar um "melaço cósmico" que as une e lhes
confere volume ao viajarem juntas.
Quanta energia é necessária para criar essas bolas de fogo?
No LHC, essa energia é atualmente de 3,5 trilhões de elétrons-volt por próton. É
muita energia -é como se um homem de 90 kg inchasse em 300 toneladas.
O que é um elétron-volt?
É a energia que um elétron adquire ao passar do lado positivo para o negativo de
uma bateria de um volt. É a unidade básica de energia e massa preferida dos
cientistas.
O colisor pode causar um buraco negro capaz de destruir a Terra?
O colisor não fará nada que os raios cósmicos de alta energia já não tenham
feito repetidamente na Terra e no resto do universo. Não há evidência de que
tais colisões tenham criado buracos negros ou que, se tiverem, os buracos negros
tenham causado dano. Segundo até mesmo as variações teóricas mais especulativas
a respeito dos buracos negros, o LHC não é tão forte para causar um buraco
negro.
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