sábado, 3 de abril de 2010

LHC - O Grande Colisor de Hádrons

Nota Inicial: O Texto dessa semana foi atualizado hoje (sábado) devido ao domingo de Páscoa.


Introdução ao LHC

LHC,é a sigla para “Large Hadron Collider”,em português Grande Colisor de Hádrons,é o maior e o mais “energético” acelerador de partículas do mundo, tendo como objetivo,a colisão de feixes de partículas carregadas (principalmente prótons).Esses prótons devem ser conduzidos (por imãs organizados estrategicamente) a 99,99% da velocidade da luz durante um túnel frio (resfriado a cerca de 271 graus negativos com uma grande parcela de nitrogênio e hélio liquido) e circular de 27 km localizado na fronteira da França com a Suíça até que se colidam em máxima velocidade,já que, acreditam os cientistas que o impacto de tremenda colisão possa simular condições próximas às que existiram pouco tempo após o Big Bang.

O Objetivo do LHC é como já citado “simular o Big Bang”,mais aprofundado,os cientistas procuram dentre muitas outras achar uma partícula chamada de bóson de Higgs que é uma partícula elementar e a única que ainda não foi observada,mas representa a chave para explicar a origem da massa de qualquer outra do universo,até o ano de 2006 nenhuma experiência teria detectado a existência da bóson de Higgs mas havia alguma evidencia indireta da sua existência.


A capacidade do LHC

O Colisor tem uma capacidade altamente avançada, seja de resistência de temperaturas, quanto capacidade de armazenamento de dados(acima de 100.000 dvds de dupla camada por ano), e até seu modo de gravar as colisões bem sucedidas; durante o choque de dois prótons será gerada uma quantidade de calor absurda. A capacidade de gravação das colisões é dada por três tipos de detectores de partícula:
- Pequeno porte: Chamados de Totem e LHCf responsáveis pelas prótons “sobreviventes”,passando de “raspão” pelo feixe que vem em direção contrária.
- Médio Porte : Chamados de Alice e LHCb,o primeiro tenta detectar o que forma as condições próximas ao Big Bang,enquanto o segundo tenta explica o por que o cosmo é todo feito de matéria e não antimáteria.
- Grande Porte: Chamados de Atlas e CMS tem o objetivo igual porém usando-se de técnicas diferentes.A idéia é investigar uma gama variada de partículas e subpartículas geradas pela colisão.


Cronologia

O LHC entrou em funcionamento no dia 10 de setembro de 2009,porém em 19 de setembro,ocorreu um incidente em um dos setores,que resultou num grande vazamento de gás hélio,que tem como provável causa um defeito na ligação elétrica entre dois imãs (segundo a nota de imprensa publicada pelo Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire (Conselho Europeu para Investigação Nuclear - CERN), a organização informou que devido a reparos o Colisor ficaria em período de não funcionamento,por no mínimo dois meses; os reparos demorariam apenas alguns dias, mas o setor onde ocorreu o incidente deve ser aquecido para tornar possível a manutenção, consequentemente levando mais tempo.

Depois de ficar desligado por 14 meses, o LHC foi religado no dia 20 de Novembro de 2009 segundo James Gilles, porta-voz do CERN;Os primeiros testes duram apenas uma fração de segundo, onde as partículas somente podem dar meia-volta ou uma volta em torno do anel do acelerador. A circulação de partículas no gigantesco equipamento começará em um primeiro momento em baixa energia, com 450 GeV(giga elétron-volts) e quando os cientistas injetarem feixes em direções opostas se produzirá, a essa velocidade, as primeiras colisões.

A partir de então, o experimento consistirá em ir aumentando progressivamente a potência da circulação dos prótons, até chegar ao momento mais esperado e temido por alguns: as primeiras colisões de partículas a velocidade próxima à da luz, cujos primeiros cálculos apontam para que possa ocorrer dois meses após seu religamento;Nesse momento, serão recriados os instantes posteriores ao Big Bang o que dará informações chaves sobre a formação do universo e confirmará ou não a teoria da física, baseada no bóson de Higgs

As Discussões e Críticas

Alguns cientistas acreditam que este equipamento pode provocar uma catástrofe de dimensões cósmicas, como um buraco negro que acabaria por destruir a Terra,inclusive foram feitos até tribunais jurídicos para tentar impedir as experiências do LHC,outros ainda acusam o CERN de não ter realizado os estudos suficientes de impacto ambiental. Outra teoria ainda é a de que poderia ocorrer a formação de quarks(um dos elementos básicos que constituem a matéria); possibilitando uma reação em cadeia e geração de "matéria estranha", que pode possuir a característica de converter a matéria ordinária em matéria estranha, gerando nova reação em cadeia na qual todo o planeta seria transformado.


*Físicos teóricos de notável gabarito internacional como Stephen Hawking e Lisa Randall, além de vários outros físicos e engenheiros, afirmam que tais teorias são meramente absurdas e que as experiências foram meticulosamente estudadas e revistas, estando sob controle;Entretanto, se um buraco negro fosse produzido dentro do LHC, ele teria um tamanho milhões de vezes menor que um grão de areia, e não viveria mais de 1x10^−27 segundos pois, por ser um buraco negro, emitiria radiação e evaporaria. Mas, supondo que mesmo assim ele continuasse estável, continuaria sendo inofensivo. Esse buraco negro teria sido criado à velocidade da luz (300 mil km/segundo) e em menos de 1 segundo ele atravessaria as paredes do LHC e se afastaria em direcção ao espaço. A única maneira de permanecer na terra seria se a sua velocidade fosse diminuída para 15 km por segundo. Supondo que isto ocorresse, ele iria para o centro do planeta, devido à gravidade, mas continuaria a não ser ameaçador. Para representar perigo, seria preciso que ele adquirisse massa, mas com o tamanho de um próton ele passaria pela terra sem tocar em nada (não parece, mas o mundo ultramicroscópico é quase todo formado por vazio), podendo encontrar um próton para somar à sua massa a cada 30 minutos a 200 horas. Para chegar a ter 1 miligrama, seria preciso mais tempo do que a idade atual do universo. *(texto explicativo tirado do site obviousmag.org)


LHC no ano de 2010

No dia 30 de março de 2010,o LHC realizou as colisões entre feixes de prótons, as primeiras criadas pelo homem a uma energia correspondente a 280 milhões de baterias de carro. Um dia apenas depois de realizar as primeiras colisões de partículas em potência mega, ao ritmo de 50 colisões por segundo, eles fixaram a meta de elevar esse número para 300 colisões por segundo. O objetivo é, nos próximos meses, ir aumentando o fluxo de dados sobre o que acontece quando partículas entram em choque com a força total de 7 milhões de milhões de elétronvolts, ou 7 TeV, e a uma velocidade apenas uma minifração abaixo da velocidade da luz.

Boa Páscoa a todos,Mário Coppini


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