segunda-feira, 30 de junho de 2008

O Demolidor de prótons


No princípio, era o nada. Aí, 13,7 bilhões de anos atrás, o nada explodiu. E virou tudo – as galáxias, as estrelas, os planetas e até uma civilização capaz de construir uma máquina estranha chamada Large Hadron Collider (grande colisor de hádrons), ou LHC, enterrada na fronteira da Suíça com a França. Essa máquina, que será ligada no início de maio, tem a ambição de recriar, em escala reduzida, as condições do Big Bang, aquela explosão que deu origem a tudo. Assim, 5 mil pesquisadores de 500 instituições em 50 países poderão estudar como se formou o Universo.
A experiência é tão poderosa que alguns estudiosos temem que ela produza um miniburaco negro, capaz de engolir a Terra e o Sistema Solar numa fração de segundo. Buracos negros são o resultado do colapso de estrelas gigantes. Sua massa é tão grande e concentrada que eles funcionam como ralos cósmicos, atraindo tudo a seu redor, até mesmo a luz. Eles poderiam surgir dentro do LHC por causa das condições de temperatura e pressão descomunais, de acordo com uma teoria publicada pelo físico inglês Stephen Hawking em 1974. “Existe a possibilidade da criação de um buraco negro no LHC”, diz Ignacio Bediaga, do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas, no Rio de Janeiro, um dos 50 brasileiros que participam do projeto. “Mas ela é muito remota. Caso se confirme, o buraco negro será tão pequeno que se evaporará num instante.”
Segundo Jun Takahashi, da Unicamp, “essa história acontece toda vez que um novo acelerador entra em operação”. Takahashi também trabalha no acelerador RHIC (Relativistic Heavy Ion Collider), em Long Island, nos Estados Unidos. Em 2000, quando o RHIC estava para ser ligado, houve o mesmo temor. “O RHIC foi inaugurado, e nós continuamos vivos, não é?”, diz Takahashi.
Há quem tema outro tipo de buraco negro: o que faz desaparecer dinheiro. O LHC custa 4 bilhões de euros (R$ 10 bilhões). O projeto é bancado pela Organização Européia para a Pesquisa Nuclear (Cern), com sede em Genebra, na Suíça. Para os europeus, pode valer a pena. Depois de sete décadas de predomínio americano nas pesquisas nucleares, eles têm agora um acelerador de partículas sete vezes mais potente que o Fermilab, perto de Chicago, o maior dos EUA. Os aceleradores de partículas são demolidores de átomos. Quanto maior sua potência, mais fragmentos são produzidos – e mais observações de partículas subatômicas podem ser feitas. Dessas observações costumam sair muitos prêmios Nobel.
O LHC foi construído entre 50 e 150 metros de profundidade num túnel de 27 quilômetros de circunferência e 3,8 metros de diâmetro. O acelerador é subterrâneo por questões de segurança, pois vai gerar quantidades perigosas de radiação. Quando for ligado, o LHC vai consumir energia suficiente para abastecer os 200 mil habitantes da vizinha Genebra. Em seu interior, circularão jatos de prótons, partículas que ao lado dos nêutrons formam o núcleo dos átomos. Dois feixes de prótons serão acelerados em direções contrárias por meio de 1.640 ímãs. Para facilitar a “corrida” dos prótons, os ímãs são mantidos a uma temperatura de 271,25 graus negativos, mais frio que no espaço. Isso torna o LHC um dos lugares mais gelados do Universo, resfriado por causa de 12 milhões de litros de nitrogênio líquido – o equivalente a cinco piscinas olímpicas.
Dentro do túnel existe um vácuo artificial necessário para acelerar os prótons até 99,9999991% da velocidade da luz (300.000 quilômetros por segundo), quando darão 11.254 voltas por segundo. Zunindo em sentidos contrários, os jatos de 100 bilhões de prótons acumularão energias tremendas. Então serão jogados um contra o outro. A batida gerará uma temperatura 100 mil vezes superior à do Sol – semelhante à do Big Bang.
Os prótons vão se estilhaçar, liberando partículas subatômicas. A maioria delas é velha conhecida dos físicos – mas espera-se que algumas sejam novas, como o bóson de Higgs, o Santo Graal que se sonha encontrar com o LHC. Das 34 partículas previstas pela teoria quântica (o conjunto de leis que explica o universo subatômico), o bóson de Higgs é a única que ainda não foi observada. Sua existência foi prevista em 1964 pelo físico inglês Peter Higgs. O bóson que leva seu nome explicaria como as partículas adquirem massa. Por isso, ele é conhecido como a “partícula de Deus”: sem ele, a matéria não existiria.
“O bóson de Higgs seria mais uma peça que se encaixa no modelo”, diz Sérgio Novaes, da Universidade Estadual Paulista (Unesp), outro participante do projeto. “Eu sou um pouco mais ambicioso. Espero que algo dê errado. Conto com o inesperado.” A surpresa nas experiências obrigaria os físicos a procurar novas teorias. Mesmo as teorias já existentes garantem bastante trabalho aos cientistas. Entre os vários objetivos do LHC está detectar o gráviton, partícula responsável pela gravidade, a força que nos prende à Terra e que a faz orbitar o Sol.
Para estudar as colisões, o LHC conta com quatro detectores de partículas de milhares de toneladas colocados ao longo do túnel: o Alice, o Atlas, o CMS e o LHCb. A cada segundo, ocorrerão 40 milhões de colisões, produzindo 1,5 megabyte de dados. Como a máquina vai trabalhar 24 horas por dia, ela necessita de uma infra-estrutura suficiente para processar essa quantidade colossal de dados. Daí veio a Grid, uma rede mundial de computação distribuída entre dezenas de milhares de servidores (também chamada de computação em nuvem). Seu núcleo são 50 mil computadores em Genebra, onde os dados são coletados e distribuídos para 90 grids menores. “Em cinco anos, será produzido 1 hexabyte de dados. Se fossem armazenados em discos, esses dados preencheriam 1,4 bilhão de CDs, uma pilha de 1.850 quilômetros de altura, o equivalente a 4.700 Pães de Açúcar”, diz Novaes, coordenador da grid da Unesp, uma das duas da América Latina. A outra é da Universidade Estadual do Rio de Janeiro (Uerj).
Se existem recursos para redes de computadores por aqui, os brasileiros se queixam da falta de dinheiro para trabalhar no Cern. “É ridículo”, diz Alberto Santoro, do Instituto de Física da Uerj. “Meu grupo recebeu a primeira parcela de US$ 70 mil da Finep (Financiadora de Estudos e Projetos) em setembro de 2006. A segunda parcela ainda não saiu.” Está previsto US$ 1 milhão para os brasileiros do LHC, dinheiro para pagar transporte, estadia, alimentação e material de escritório. “Essa instabilidade gera mil problemas. O tempo todo o pessoal lá no Cern pergunta: ‘Cadê a verba?’.” De acordo com Santoro, “o Brasil não tem história nem mecanismos para participar de cooperações internacionais. O LHC é a maior empreitada da física. Seria inconcebível a gente ficar de fora”.

(Fonte: Revista Época - Edição nº 519 )

Um comentário:

Anônimo disse...

Obrigado por intiresnuyu iformatsiyu