LHC? Bóson de Higgs? What a f#@k! is that?

Se você ainda não sabe o que é o LHC, é melhor ficar sabendo e rapidinho, para depois não ir reclamar com São Pedro ou com o Tinhoso que sua hora ainda não tinha chegado.

LHC – Large Hadron Collider, traduzindo, Grande Colisor de Hadrons, é um acelerador de prótons de alta velocidade mais poderoso já criado pelo homem, tem 27 quilômetros em forma de anel e está enterrado a 150m abaixo da zona rural dos arredores de Genebra, na Suíça e custou 6 bilhões de doletas e envolverá aproximadamente 2 mil físicos de 35 países e dois laboratorios autônomos, O JINR (Joint Institute for Nuclear Research) e o CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire).

Vista aérea do LHC – a linha branca representa o anel do acelerador.

Trilhões de prótons percorrerão o anel do LHC 11.245 vezes por segundo viajando a 99.99 % da velocidade da luz mantidos em circulação durante horas, guiados por milhares de poderosos magnetos supercondutores. Aproximadamente 600 milhões de choques ocorrerão a cada segundo liberando temperaturas mais de 100.000 vezes mais quentes do que o coração do Sol, concentrado dentro de um espaço minúsculo. Todos os 9.300 magnetos do LHC serão pré resfriados a -193.2°c usando 10.080 toneladas de nitrogênio líquido, antes que eles sejam preenchidos com quase 60 toneladas de hélio líquido para resfriá-los a -271.3°c. Para evitar que os prótons colidam com as moléculas de gás dentro do acelerador, os raios de partículas viajam em um ultra vácuo – uma cavidade tão vazia como o espaço interplanetário, ou seja, em uma pressão interna de 10-13 atmosferas ou dez vezes menos do que a pressão na Lua. Os sensores do LHC possuem sofisticados sistemas eletrônicos que medem precisamente o tempo de passagem de uma partícula a exatidão de billionésimos de segundo. Os dados registrados por cada um dos grandes experimentos no LHC encherão aproximadamente 100.000 DVDs dual layer por ano, para permitir que os milhares de cientistas ao redor do globo colaborem na análise durante os próximos 15 anos (a vida útil prevista do LHC).

Toda essa parafernália nerd vai tentar explicar a origem da massa das partículas elementares, a fraqueza da gravidade e para descobrir e estudar o tal de bóson de Higgs !?!?, What a fuck is that ?

Bóson de Higgs, ou apelidado de partícula de Deus, é a única peça que falta para montar o quebra-cabeças que explicaria a “materialidade” do nosso universo. Por muito tempo se acreditou que os átomos fossem a unidade indivisível da matéria. Depois, os cientistas descobriram que o próprio átomo era resultado da interação de partículas ainda mais fundamentais. E eles foram descobrindo essas partículas uma a uma. Entre quarks e léptons, férmions e bósons, são 16 partículas fundamentais: 12 partículas de matéria e 4 partículas portadoras de força. O problema é que, quando consideradas individualmente, nenhuma dessas partículas tem massa. Ou seja, depois de todos os avanços científicos, ainda não sabemos o que dá “materialidade” ao nosso mundo. O Modelo Padrão, a teoria básica da Física que explica a interação de todas as partículas subatômicas, coloca todas as fichas no Bóson de Higgs, a partícula fundamental que explicaria como a massa se expressa nesse mar de energias. É por isso que os cientistas a chamam de “Partícula de Deus”. O Modelo Padrão tem um enorme poder explicativo. Toda a nossa ciência e a nossa tecnologia foram criadas a partir dele. Mas os cientistas sabem de suas deficiências. Essa teoria cobre apenas o que chamamos de “matéria ordinária”, essa matéria da qual somos feitos e que pode ser detectada por nossos sentidos.

Mas, se essa teoria não explica porque temos massa, fica claro que o Modelo Padrão consegue dar boas respostas sobre como “a coisa funciona”, mas ainda se cala quando a pergunta é “o que é a coisa”. O Modelo Padrão também não explica a gravidade. E não pretende dar conta dos restantes 95% do nosso universo, presumivelmente preenchidos por outras duas “coisas” que não sabemos o que são: a energia escura e a matéria escura.

É por isso que se coloca tanta fé na Partícula de Deus. Ela poderia explicar a massa de todas as demais partículas. O próprio Bóson de Higgs seria algo como um campo de energia uniforme. Ao contrário da gravidade, que é mais forte onde há mais massa, esse campo energético de Higgs seria constante. Desta forma, ele poderia ser a fonte não apenas da massa da matéria ordinária, mas a fonte da própria energia escura, o temido buraco negro !!! (ufa! até que em fim cheguei onde eu queria).

Buraco Negro

Diz-se que uma entre cada cem estrelas que chegam ao seu último momento de existência explodem violentamente difundindo de uma só vez energia equivalente a um bilhão de sóis e se fazem notar entre as estrelas de toda a galáxia. São as supernovas.

Após a explosão das supernovas de grande massa, pensa-se que o núcleo da estrela original seria capaz de se contrair, sob ação da força da gravidade, até se transformar num buraco negro.

No interior de um buraco negro a concentração de matéria é tão grande que nada pode escapar. Nem mesmo a luz (daí porque é chamado “negro”) que é um tipo de radiação, formada por partículas chamadas fótons.

Em seu interior as leis que regem o universo parecem desmoronar-se, junto com nossos conceitos sobre tempo e espaço. O inexplicável, o desconhecido reside nas entranhas desse monstro, capaz de alimentar-se de outras estrelas e, para alguns, engolir todo o Universo.

Os cientistas Walter Wagner e Luiz Sancho acreditam que este equipamento pode provocar uma catástrofe de dimensões cósmicas, como um buraco negro que acabaria por destruir a Terra. Para tanto, corre um processo na corte do Havaí tentando impedir a experiência, até que haja uma total comprovação de que não haja riscos. Outrossim, acusa-se o CERN de não ter realizado os estudos de impacto ambiental necessários. No entanto, apesar das alegações de uma suposta criação de um buraco negro, o que de fato poderia ocorrer seria a formação de strange quarks, possibilitando uma reação em cadeia e gerando a matéria estranha, esta possui a característica de converter a matéria ordinária em matéria estranha, logo gerando uma reação em cadeia na qual todo o planeta seria transformado em uma espécie de matéria estranha. Apesar das alegações “catastróficas”, físicos teóricos de notável crédito 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 revisadas, e que logo, estão 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 10 ? 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 por segundo) e continuaria a passear neste ritmo se não desaparecesse. Em menos de 1 segundo ele atravessaria as paredes do LHC e se afastaria em direção ao espaço. A única maneira de ele permanecer na Terra é se sua velocidade for diminuida a 15 km por segundo. E, supondo que isto ocorresse, ele iria para o centro da Terra, devido à gravidade, mas continuaria não sendo ameaçador. Para representar perigo, seria preciso que ele adquirisse massa, mas com o tamanho de um próton, ele passaria pela Terra sem trombar em nada (não parece, mas o mundo ultramicroscópico é quase todo formado por vazio), e ele só encontraria um próton para somar à sua massa a cada 30 minutos à 200 horas. Para chegar a ter 1 miligrama, seria preciso mais tempo do que a idade atual do universo.

Para complementar esse texto apelo aos leitores e colaboradores do blog a me ajudarem a responder algumas questões que não encontrei na internet:

1. 1. Essa experiência ajudará realmente a buscarmos novas formas de geração de energia?

2. 2. Melhorará a compreensão do que é formada toda matéria que compõe a nós mesmos e o universo?

3. 3. Já ligaram o LHC? ou quando vão ligar?

4. 4. É verdade que os chineses pediram para não ligar no dia 08.08.2008 por ser o dia da abertura dos jogos olímpicos?

5. 5. Alguém acredita que os mini-buracos negros podem crescer e engolir a Terra ?