“Por dentro da ciência” do Instituto Americano de Física (20/11/09)

Gran Prix Subatômico

O mais caro dos experimentos científicos está ficando pronto para realizar colisões

20 de novembro de 2009
Por Phillip F. Schewe
Inside Science News Service
 
WASHINGTON (ISNS) — Dentro dos próximos dias, feixes de prótons serão disparados através dos 27 km de tubos que constituem o núcleo do Grande Colisor de Hadrons (Large Hadron
Collider, ou simplesmente LHC).
 
O LHC, o enorme experimento de física bem abaixo do subsolo de Genebra, Suíça, deveria ter estreado no ano passado, mas um acidente abortou os planos de começar a fazer colidir poderosos feixes de prótons. Com os reparos agora completos, os cientistas do LHC estão próximos de alcançar sua meta que é fazer colidir prótons acelerados (os prótons são aquelas pequenas partículas que, normalmente, ficam no núcleo dos átomos) a fim de observar fenômenos jamais observados antes.
 
Nas últimas semanas os engenheiros estiveram se preparando para colisões completas, realizando alguns testes. Estes incluíram o envio de um feixe de prótons por parte do caminho em redor do anel e deixá-lo colidir com um alvo fixo. Os prótons produziram o que, na gíria dos físicos, se chama “splash events”, uma cascata de partículas que atingem os detectores próximos, a fim de se assegurar que tudo estará em ordem para o experimento oficial, esperado para uma data em torno de 1 de dezembro. 
 
Calcula-se que o custo do LHC fique na casa dos US$ 10 bilhões. O instrumento científico maior e mais caro tem características sem precedentes:
  • O MAIOR SISTEMA DE VÁCUO DO MUNDO exaure quase todo o ar de dentro da máquina. O tubo de feixes, por onde os prótons voam em torno do anel, tem algo como um décimo de trilionésimo da densidade da atmosfera da Terra. Isto é assim para que os prótons não desperdicem sua energia em enervantes colisões com moléculas de ar perdidas no caminho e guardem-na para as colisões de frente com outros prótons.
  • O MAIOR SISTEMA CRIOGÊNICO DO MUNDO resfria os magnetos do LHC  a uma temperatura próxima do zero absoluto para que as correntes elétricas fluam pelos fios sem perder energia na forma de calos. Esse estado super-condutor não só economiza na conta de energia, como também aumenta as forças magnéticas usadas para guiar os feixes de prótons ao longo de seu caminho.
  • O LUGAR EXTENSO MAIS FRIO DO UNIVERSO é um modo razoável de descrever as 37.000 toneladas de metal que compõem a parte super-condutora do LHC.
  • MAIS DE 120 MILHÕES DE WATTS de eletricidade são necessários para acionar o LHC; os detectores puxam outros 16 milhões de Watts. A energia total – 136
    megawatts – é a mesma que a de uma cidade de porte médio, ou cerca de 100.000 residências. 
  • O MAIOR MAGNETO JAMAIS PRODUZIDO – O magneto principal do detector ATLAS 
    (um dos dois grandes experimentos de colisão) puxa sozinho 21.000 amperes.
  • O MAIOR ACELERADOR EM FUNCIONAMENTO – Os prótons são enviados repetidamente em torno de um túnel de 27 km no LHC de forma a terem uma chance melhor de colidirem com os prótons do outro feixe que vem em sentido contrário. Poderosos magnetos são empregados para dirigir os prótons nessa trajetória. No entanto, prótons que se movem próximos da velocidade da luz só podem ser defletidos bem pouco de cada vez, de forma que é necessário um espaço enorme para que os prótons consigam fazer a curva.
  • UM PETABYTE DE DADOS, o que é igual a cerca de 100 vezes toda a informação impressa existente na Biblioteca do Congresso em Washington, DC, serão armazenados a cada ano por ambos os principais detectores do LHC.  Os dados gerados no pico do funcionamento (e nem todos eles são gravados) e que seguem para a superfície por fibras óticas, equivalem, em um dado momento, a cerca de 100 milhões de chamadas por telefone celular, ou a cerca de 1% do fluxo de dados digitais do mundo. Os dados vindos das profundezas das cavernas do LHC são imediatamente enviados para os cientistas e seus computadores em dúzias de países..
  • NA ENERGIA MÁXIMA, os prótons no LHC vão viajar a 99,999999 % da velocidade da luz. Não é tanto a velocidade que conta, mas a energia incorporada nesse movimento. É essa energia que é convertida – no instante em que dois prótons batem de frente – para a criação de novas partículas, algumas das quais podem representar toda uma nova física.
  • A ENERGIA ARMAZENADA NO FEIXE DE PRÓTONS, se fossem direcionados a colidir em uma pilha de metal, iria derreter cerca de 500 kg de cobre.
  • O FLUXO DE PARTÍCULAS na extremidade anterior do detector CMS (a parte de aparelhagem mais próxima do tubo de feixes) é equivalente ao nível de radiação no marco-zero da bomba de Hiroshima.
  • 8.000 CIENTISTAS que trabalham no LHC, foram necessários para projetar, construir e tripular o imenso programa experimentas no local. Eles vem de 60 países, fazendo do LHC as Nações Unidas da física.


Este texto é fornecido para a media pelo Inside Science News Service, que é apoiado pelo Instituto Americano de Física (American Institute of Physics), uma editora sem fins lucrativos de periódicos de ciência.
Contatos: InsideScience@aip.org.

Discussão - 3 comentários

  1. Igor Santos disse:

    Vamos ver se agora essa bixiga tira o dedo!

  2. Diogenes disse:

    Já ouvi falar que ninguem sabe o que ocorrerá após o choque. Alguns cientistas falam que o experimento é no mínimo perigoso. Eu acredito que isto não é ciência, isto é jogar muito mais muito dinheiro fora.

  3. João Carlos disse:

    Pois andou ouvindo quem não sabe o que diz. E nenhum “cientista” falou que o experimento é perigoso (a menos que você considere como “cientista” qualquer um que tenha trabalhado para uma agência científica – um motorista que trabalhou para a NSF, por exemplo). Por fim, o que vem a ser “jogar dinheiro fora” é sempre algo discutível: tem gente que acha que gastar dinheiro pesquisando tratamentos para AIDS é “jogar dinheiro fora” e que esse dinheiro seria melhor gasto em outras coisas.

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