Parte do filme anjos e demônios , em que coletam anti-matéria pelo LHC.
LHC - Filme Anjos e Demonios
Parte do filme anjos e demônios , em que coletam anti-matéria pelo LHC.
Informações extras:
Alguns
valores relativos às características do LHC para permitir fazer-se uma ideia da
sua enormidade e do que esses valores representam à escala 'humana'!
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Características
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Valores
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Equivalente a
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Circunferência
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~ 27 km
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Distância percorida em 10 horas por um feixe
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~ 10 mil milhões de km
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uma ida e volta a Neptuno
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Número de voltas no túnel por segundo
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11 245
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Velocidade dos protões à entrada do LHC
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229 732 500 m/s
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99,9998 % da velocidade da luz
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Velocidade dos protões na colisão
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299 789 760 m/s
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99,9999991 % da velocidade da luz
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Temperatura da colisão
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~ 1016 0C
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1 milhão de vezes mais quente que no centro do
Sol
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Temperatura dos crioímãs
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1,9 K (-271,3 0C)
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temperatura inferior à do espaço intersideral
(2,7 K, -270,50C)
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Quantidade de Hélio necessário
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~ 120 t
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Volume do vazio isolando os crioímãs
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~ 9 000 m³
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volume da nave de um catedral
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Pressão do vazio no feixe
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~ 10−13 atm
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pressão 10 vezes inferior à da Lua
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Consumo eléctrico
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~ 120 MW
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o dobro de um Airbus A380 em viagem de cruzeiro
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Referência
CERN- Public.
Críticas e riscos
Alguns
cientistas 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 num tribunal do Havaí, tentando impedir a
experiência, até que haja uma total comprovação de que não haja riscos. Outros
acusam o CERN de não ter realizado os estudos necessários de impacto ambiental.
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 reputação como
Stephen Hawking e Lisa Randall afirmam que tais teorias são absurdas, e que as
experiências foram meticulosamente estudadas e revisadas e estãosob 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 (ou
0,0000000000000000000000000001 segundo), pois por ser um buraco negro, emitiria
radiação e se extinguiria.
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 diminuída 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 colidir com outra partícula (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 a 200 horas. Para chegar a
ter 1 miligrama, seria preciso mais tempo do que a idade atual do universo.
O
cientista do MIT, Ph.D em Astrofísica pela Universidade de Bolonha, o
brasileiro Gabriel Moraes Ernst, considera a teoria concernente com as
principais vertentes de análise, ao considerar a aplicabilidade da
transferência de pósitrons com base na massa do buraco negro gerado.
Novidades para o ano de 2012
Promete ser
decisivo na busca pelo “Bóson de Higgs”, uma partícula elementar que explicaria
a origem da matéria. Os pesquisadores do centro de pesquisas europeu acreditam
ter visto sinais da partícula durante as medições e análises de dados
realizados durante 2011.Espera-se que até a próxima grande conferência de
física, no início de julho na Austrália, os cientistas do Cern já tenham
reunido mais dados do que em todo o ano de 2011 sobre o experimento para
apresentá-los à comunidade científica.
Objetivos alcançados (Recordes)
O acelerador de
partículas já alcançou os objetivos de 2011:O colisorpermitiu reunir mais dados
que o esperado após 400 trilhões de colisões próton-próton, antes mesmo de acabar
o ano. A taxa de produção de dados é 4 milhões de vezes superior comparada com
o primeiro período de exploração em 2010, e 30 vezes superior à registrada no
início de 2011.
História do LHC
Está
funcionando desde 10 de Setembro de 2008. A primeira colisão entre prótons
ocorreu 30 de Março de 2010.
Em 19 de setembro de 2008, ocorreu um
acidente no setor 3-4 do LHC que resultou em grande vazamento de hélio no
túnel. O funcionamento foi interrompido até dia 20 de novembro de 2009.
(LHC) LargeHadronCollider - Grande Colisor de Hádrons
É o maior
acelerador de partículas criado pelo homem. Foi construído para estudar
minúsculas partículas. Tem uma circunferência de 27 km, bem como a 175 metros
abaixo do nível do solo e está sob terreno suíço e francês, próximo a Genebra,
Suíça.
O
objetivo é criar as mesmas condições ambientes da Teoria do Big Bang,
confirmando ou não a teoria da física baseada no Bóson de Higgs (uma única
partícula do modelo padrão que ainda não foi observada, mas representa a chave
para explicar a origem da massa das outras partículas elementares), tentando
encontrar assim, como se deu a origem do universo, além de tentar encontrar outras dimensões do
espaço.
Permitirá acelerar feixes de partículas
até 99,99% da velocidade da luz.
CERN (Organização Europeia para Investigação Nuclear)
o Laboratório
Europeu de Física de Partículas, situado perto de Genebra, Suiça. É o maior
centro mundial de investigação do seu tipo, sendo financiado por vinte Estado
Membros. Desde a sua fundação em 1954, tem sido um exemplo bem sucedido de
colaboração internacional, juntando milhares de cientistas de várias
nacionalidades. O objetivo do CERN é a investigação científica pura, sem objetivos
militares:
De
que é constituído o nosso Universo?
De
onde vem a matéria?
Como
é que as partículas elementares interagem?
Estas
são algumas das perguntas para as quais os cientistas procuram respostas. O
CERN desempenha também um papel fundamental no desenvolvimento de tecnologia de
ponta, desde a ciência de materiais até à engenharia mecânica ou computação, ou
aplicações na medicina.
O que é um acelerador de particulas?
LHC produz novos dados sobre a matéria
Os experimentos do acelerador de partículas LHC, do Centro Europeu de Pesquisa Nuclear (Cern), já apontam novos detalhes sobre como seria a matéria nos momentos após a origem do universo. Os cientistas compilaram informações obtidas em colisões de núcleos de átomos de chumbo.
Quando os núcleos colidiram no LHC, eles concentraram energia suficiente para quebrar as próprias partículas de que são formados. Com isso, produziram um plasma de quarks e glúons, que teria sido o estado da matéria no início do universo. No momento da colisão, partículas voaram para longe dos pontos de impacto, na forma de jatos, e a energia gerada foi medida. Esses jatos interagiram com o meio quente e denso gerado no impacto. Isso levou a um efeito característico, chamado abafamento de jato, no qual a energia desses jatos pode ser drasticamente reduzida.
"É o primeiro experimento a informar uma observação direta de abafamento de jato", disse ontem a porta-voz do experimento, Fabiola Gianotti.
O colisor de partículas é uma enorme circunferência subterrânea de 27 quilômetros sob a fronteira entre França e Suíça, construída numa parceria entre vários países. Os experimentos continuarão até o dia 6 de dezembro, data em que o acelerador fará uma pausa para manutenção, antes de retomar suas atividades em fevereiro de 2011.
Grande Colisor de Hádrons cria 'mini-Big Bang'
Uma das colisões de íons de chumbo produzidas no LHC
O maior acelerador de partículas do mundo, chamado Grande Colisor de Hádrons (LHC, na sigla em inglês), atingiu um feito inédito ao conseguir criar um "mini-Big Bang", colocando em choque íons de chumbo.
Antes, os cientistas que trabalham na gigantesca máquina - localizada em um túnel de 27 quilômetros na fronteira entre França e Suíça - conseguiam apenas colidir prótons.
Esse tipo de colisão poderia ajudar a encontrar a partícula Bóson de Higgs, que é considerada uma chave para explicar a origem da massa, e descobrir sinais de novas leis da física, como o modelo-padrão chamado supersimetria.
No entanto, durante quatro semanas, cientistas do LHC vão se concentrar em analisar os dados obtidos pela colisão de íons de chumbo.
Dessa maneira, eles esperam aprender mais sobre o plasma que deu origem ao Universo, um milionésimo de segundo após o Big Bang, há 13,7 bilhões de anos.
Um dos sistemas do acelerador foi criado especificamente para colidir íons de chumbo. Um dos responsáveis por essa área, David Evans, da Universidade de Birmingham, disse que as colisões conseguiram gerar as maiores temperaturas e densidades já criadas em um laboratório.
"Estamos muito empolgados com essa façanha", disse Evans. "Esse processo foi feito com total segurança em um ambiente controlado, gerando bolas de fogo incrivelmente quentes e densas, com temperaturas acima de 10 trilhões de graus Celsius, um milhão de vezes mais quente que o centro da Terra."
Sopa de partículas
"Nessas temperaturas, até mesmo prótons e nêutrons derretem, resultando em uma densa sopa de (partículas) quarks e glúons, conhecida como plasma quark-íon." Quarks e glúons são partículas subatômicas, ou blocos que constroem a matéria.
Nesse estado, essas partículas não se atraem mais uma pela outra. Segundo o cientista, os físicos esperam aprender mais sobre a força que liga os núcleos dos átomos e que é responsável por 98% de sua massa.
Depois que terminar a colisão de íons, o LHC - que é operado por cientistas do Centro Europeu de Investigação Nuclear - voltará a colocar prótons em choque. BBC Brasil - Todos os direitos reservados. É proibido todo tipo de reprodução sem autorização por escrito da BBC.
Cientistas europeus confinam átomos de antimatéria por 16 minutos
"Conseguimos manter os átomos de anti-hidrogênio durante mil segundos. Isso é suficiente para poder começar a estudá-los, mesmo com a pequena quantidade deles que conseguimos captar até agora", disse o porta-voz do chamado experimento Alpha, Jeffrey Hangst, vinculado ao Cern.
O objetivo de produzir átomos de antimatéria é estudar por que a natureza se formou pela matéria, enquanto, durante o Big Bang - fenômeno que deu início ao universo -, a matéria e a antimatéria existiam em quantidades iguais.
A antimatéria, uma espécie de "espelho" da matéria, representa uma das grandes incógnitas do universo. Atualmente, ela parece ter desaparecido, e um dos desafios dos cientistas é conseguir entender o que ocorreu há 14 bilhões de anos, no momento da criação do universo.
A matéria e a antimatéria são idênticas, mas com cargas elétricas opostas, e se aniquilam quando entram em contato.
Segundo o Cern informou, os cientistas conseguiram estudar cerca de 300 antiátomos obtidos. A pesquisa permitirá comparar com precisão o átomo de anti-hidrogênio com o de hidrogênio e verificar as diferenças entre eles.
Além disso, os antiátomos produzidos poderão fornecer novos dados para medir a influência da gravidade na antimatéria.
Outra das consequências de capturar antiátomos durante um período longo de tempo é que o experimento Alpha poderá realizar com precisão as medidas necessárias para estudar simetrias, que na física descrevem como se desenvolvem os processos sob certas transformações.
Tudo isso permitirá que, no final do ano, se possa começar a fazer medições na antimatéria capturada, "de modo que se poderá, pela primeira vez, olhar dentro da estrutura do anti-hidrogênio, que é o elemento número 1 da tabela antiperiódica", explicou Hangst.
Acelerador de prótons. A pesquisa desenvolvida pelo laboratório europeu de partículas Cern sobre o acelerador de prótons poderia desvendar alguns mistérios sobre a formação do Universo, segundo consideram os cientistas que participam do estudo.
Cerca de cem físicos examinam na cidade espanhola de Santiago de Compostela (noroeste), os progressos do grande colisor de hádrons (LHC, sigla em inglês), durante congresso internacional Löw-x 2011 Meeting 2011.
O LHC, que produz centenas de milhões de choques frontais de partículas a uma velocidade próxima à da luz para analisar sua reação, poderia aumentar nos próximos meses a energia e luminosidade para finalmente alcançar o pleno rendimento do experimento e assim poder examinar depois os dados.
Especialistas consultados afirmaram que uma vez que o LHC, alcançar sua total capacidade no choque entre prótons, terá resultados sobre a existência da partícula de Higgs no modelo padrão da física de partículas e a busca da partícula extra simétrica.
O doutor Alan Martin, da Universidade de Durkam (Reino Unido), indicou que o LHC "está funcionando excepcionalmente bem", inclusive "melhor do que o esperado" para um experimento deste tipo, mas ressaltou que os cientistas tentam ver como ordenar a informação que gerarão essas explosões.
"O mais simples que podemos encontrar é o Bosón de Higgs mas, se não o encontrarmos, será ainda mais interessante porque então poderíamos descobrir algo novo", indicou.
Matin assinalou que "outra busca dos teóricos é a partícula supersimétrica ou extra partícula", considerada como "a última simetria da natureza", e mais difícil de achar.
Cientistas querem prorrogar simulações do Big Bang no LHC
A prorrogação, que será definida em janeiro, pode levar a uma antecipação na descoberta do misterioso bóson de Higgs, a partícula que teria dado massa a todas as demais, na origem do cosmo.
"Há uma grande janela para novas descobertas abrindo-se, e queremos garantir que o impulso desses últimos meses se mantenha", disse o diretor-geral do Cern, Rolf Heuer, que supervisiona os experimentos do LHC.
"Confirmamos neste ano tudo o que pensávamos saber sobre o Universo físico, e agora estamos entrando num território novo", disse seu assistente, o diretor de pesquisas Sergio Bertolucci.
"Estamos procurando os desconhecidos de que sabemos e também coisas em que sequer pensamos".
Heuer e Bertolucci deram essas declarações no momento em que engenheiros do Cern começam a fechar o LHC para os ajustes que serão feitos no equipamento durante o inverno do hemisfério norte.
Especialistas do Cern também confirmaram para os colegas dois feitos que já haviam sido anunciados informalmente: a produção do plasma de quarks e glúons, que se acredita tenha sido o estado da matéria pouco após o Big Bang, há 13,7 bilhões de anos.
Além disso, pela primeira vez a atividade dos dois tipos de partículas do plasma foi rastreada em detalhe, e um fenômeno chamado "abafamento de jato" foi observado, dando pistas sobre a evolução da matéria.
Os resultados foram obtidos poucos dias do início das colisões de íons de chumbo no LHC, produzindo, por instantes e em espaços minúsculos, temperaturas 500.000 vezes maiores que a do núcleo do Sol.
Esses "mini Big Bangs" foram ainda mais intensos que as colisões de núcleos de hidrogênio realizadas nos primeiros sete meses de operação do LHC.
Com o hidrogênio, os cientistas do Cern confirmaram a validade do chamado Modelo Padrão, o conjunto de teorias que reúne tudo o que se sabe a respeito das partículas fundamentais e das forças que atuam entre elas.
Após a parada de inverno, os pesquisadores do Cern vão retomar as colisões de partículas a energias que chegarão a 7 Tera-elétron-volts, ou TeV.
O limite de 7 TeV deveria ser mantido até o fim de 2011, quando o LHC deverá ser desativado por um ano.
Heuer disse que, se a prorrogação foi concedida, as energias de colisão poderão subir a 8 TeV até o fim de 2012, aumentando a chance de produção de um Higgs.
LHC bate recorde de colisões de partículas por segundo
A capacidade do LHC foi multiplicada por 10 em apenas um mês na madrugada desta segunda-feira, 23, informou Michel Spiro, presidente do conselho do Centro Europeu de Investigação Nuclear (Cern), durante coletiva de imprensa em Paris.
O colisor de partículas é uma enorme circunferência subterrânea de 27 quilômetros sob a fronteira entre França e Suíça, construída numa parceria entre vários países. O objetivo dos pesquisadores envolvidos no projeto é recriar as condições do momento imediatamento posterior ao Big Bang, que ocorreu há 13,7 bilhões de anos, para tentar encontrar, entre outras evidências, o bóson de Higgs, a partícula que seria responsável pela massa de toda a matéria do Universo. A descoberta do Higgs é uma das principais metas da ciência moderna e um dos objetivos fundamentais do LHC.
'Nova física' pode surgir dos dados reunidos em experiências no Cern
A instituição anunciou nesta sexta-feira, 17, que os dados acumulados pelos detectores neste ano representam 1 femtobarn inverso, medida equivalente a 70 milhões de milhões de colisões e que corresponde à quantidade que os pesquisadores chamam de "luminosidade integrada".
Um femtobarn era o objetivo que o Cern tinha traçado para este ano, e o fato de que tenha sido alcançado apenas três meses depois dos primeiros feixes de prótons lançados em 2011 demonstra o bom funcionamento do LHC, informou o centro.
Os cientistas que participam deste programa trabalham de maneira intensa para apresentar resultados nas principais conferências de física dos próximos meses, a primeira delas prevista para o fim de julho em Grenoble (França), e o segundo um mês depois, em Mumbai (Índia).
Após o recolhimento destes dados, as expectativas da comunidade científica se centram agora em dilucidar a existência da partícula de Higgs (o chamado bóson de Higgs), que é o último elemento que falta no "modelo padrão da física de partículas".
Este modelo explica o comportamento e as interações das partículas fundamentais que constituem a matéria ordinária (que representaria apenas 4% de todo o Universo), "da qual somos feitos e da qual é feito o mundo que nos cerca", explicou o Cern.
Os pesquisadores do Cern também acreditam que os dados recolhidos no LHC lhes darão uma melhor compreensão da supersimetria, uma teoria que vai além do modelo padrão e que poderia explicar a misteriosa matéria negra que constitui cerca de um quarto do Universo.
"Com um femtobarn inverso temos uma verdadeira oportunidade de verificar se esta teorias são justas, de ver o início de sua confirmação através dos dados. Como o LHC funciona em uma intensidade muito mais elevada que a prevista inicialmente, os índices que indicam uma nova física podem aparecer o tempo todo nos dados", explicou o porta-voz da experiência do detector CMS, Guido Tonelli.
Cientistas dizem ter encontrado partícula que se move mais rápido que a luz
Antonio Ereditato, que trabalha no Centro Europeu de Pesquisas Nucleares (Cern), disse que medidas realizadas ao longo dos três anos de funcionamento do Grande Colisor de Hádrons (LHC) mostraram neutrinos se movendo 60 nanosegundos mais rápido que a luz.
"Temos grande confiança em nossos resultados, mas precisamos que outros colegas façam seus testes e confirmem essa descoberta", afirmou.
Se confirmada, a descoberta mudaria uma parte chave da teoria da relatividade de 1905 de Albert Einstein, que afirma que nada no universo pode se mover mais rápido que a luz.
Acelerador de partículas LHC já alcançou os objetivos de 2011
O Cern destacou que o experimento superou seus objetivos operacionais pelo segundo ano consecutivo, devido ao aumento regular do ritmo com o qual o acelerador produz resultados.
O diretor do Cern para aceleradores e tecnologia, Steve Myers, afirmou que ao término das operações para este ano o acelerador de partículas "alcançou sua velocidade de cruzeiro".
Com isso, a taxa atual de produção de dados é quatro milhões de vezes superior comparada com o primeiro período de exploração em 2010, e 30 vezes superior à registrada no início deste ano.
A meta traçada pelos cientistas para 2011 foi atingida já em junho, o que fez com que elevassem seus objetivos anuais, novamente alcançados em 18 de outubro.
O último propósito do grande acelerador é confirmar a existência da partícula de Higgs (chamado "bóson de Higgs"), o elemento que falta no denominado "modelo padrão da física de partículas".
Sobre isso, os cientistas do Cern afirmaram que os experimentos realizados este ano permitiram "delimitar melhor o espaço onde está o bóson de Higgs e as partículas supersimétricas". Também puderam testar "de maneira mais exigente o modelo padrão da física de partículas e aprofundar a compreensão sobre o universo primordial".
De acordo com o Cern, o LHC permitiu ingressar em territórios "até agora inexplorados na busca de uma nova física". "Conseguimos circunscrever o bóson de Higgs na parte baixa da gama de massas na qual é suscetível de ser encontrado", afirmou o instituto.
O LHC está informando os físicos de todo o mundo sobre as quantidades de dados que testam o modelo padrão da física de partículas. "Começamos a alcançar níveis de sensibilidade que poderiam nos permitir ver além", declarou um porta-voz do experimento, Pierluigi Campana.
Nas próximas semanas serão analisados os dados gerados em 2011, mas os responsáveis pelo LHC anteciparam que para o surgimento de uma "nova física" é necessária a coleta de mais dados em 2012.
O LHC iniciará no próximo mês uma nova experiência de colisões de prótons com íons de chumbo, para tentar analisar a estrutura interna deste último elemento, de maior massa que os prótons.
Cientistas ficam mais perto da 'Partícula de Deus'
Cientistas que procuram o Bóson de Higgs - mais conhecido como Partícula de Deus -, uma esquiva partícula subatômica, informaram nesta terça-feira que deram mais um passo na busca pela partícula que pode confirmar a forma como a ciência descreve o universo.
Experiências realizadas no Grande Colisor de Ádrons (LHC), da Organização Europeia para Pesquisas Nucleares (Cern) "reduziram a janela na qual cientistas acreditam que encontrarão o Bóson de Higgs", disser Bruno Mansoulie, pesquisador do Cern.
Os pesquisadores afirmaram ter encontrado "pistas intrigantes", mas não uma prova definitiva, de que a partícula existe, o que aproxima os cientistas da descoberta do que acreditam ser a matéria-prima básica do universo. Os pesquisadores disseram também esperar chegar a uma conclusão sobre a existência ou não do Bóson de Higgs até o ano que vem.
Os últimos dados mostram que a massa de um bóson de Higgs, popularmente conhecido como "Partícula de Deus",
provavelmente recai numa faixa especial, na extremidade inferior do espectro que pode ser produzido por esmagamento de prótons no colisor, afirmaram pesquisadores de dois grupos independentes nesta terça-feira.
Os dois grupos disseram que seus dados indicam que a partícula pode ter a massa entre 114 bilhões e 130 bilhões de elétron volts (GeV). Um bilhão de elétron volts tem quase a massa de um próton. A massa mais provável de um Bóson de Higgs é de cerca de 124 bilhões e 126 bilhões de elétron volts, afirmaram os grupos de pesquisa.
O físico britânico Peter Higgs e outros cientistas criaram a teoria da existência da partícula mais de 40 anos atrás para explicar porque partículas subatômicas - a matéria-prima do universo - têm massa.
Os dois grupos de pesquisa trabalham no Cern, que controla do Grande Colisor de Ádrons, projeto de US$ 10 bilhões instalado na fronteira entre a Suíça e a França. Trata-se de um túnel de 27 quilômetros onde feixes de prótons são enviados para colidir com o outro a altíssimas velocidades.
O Bóson de Higgs é difícil de encontrar não por causa de seu tamanho diminuto, mas porque é difícil de ser criado, disse o físico Howard Gordon do Laboratório Nacional Brookhaven, em Upton, Nova York, que trabalha para o experimento Atlas.
Físicos promovem a colisão de prótons a uma velocidade muito alta, mas apenas uma minoria das colisões criam Bóson de Higgs. Quanto maior a energia envolvida, mais alta a fração de colisões que produzirão as Partículas de Deus.
Frank Wilczek, ganhador do prêmio Nobel e professor de física do Massachusetts Institute of Technology (MIT), disse que encontrar o Bóson de Higgs vai amarrar uma ponta solta do chamado modelo padrão da física, o que exige a existência de uma partícula como a de Higgs. As informações são da Associated Press e da Dow Jones.
LHC fecha o cerco sobre o elusivo bóson de Higgs
Um dos maiores mistérios da física teórica pode estar próximo de ser solucionado experimentalmente. Cientistas ligados ao Grande Colisor de Hádrons (LHC, em inglês) anunciaram na semana passada que os resultados preliminares da busca pelo bóson de Higgs - a chamada "partícula de Deus" - foram submetidos para publicação na revista Physics Letters B.
O bóson de Higgs é uma peça essencial do chamado modelo padrão, a teoria que descreve o funcionamento das partículas elementares que compõem toda a matéria visível do universo - o seu corpo, as suas roupas, o ar que você respira, a água que você bebe, a Terra, o Sol, a Via-Láctea. Ela é a partícula que daria massa a todas as outras partículas. Sua existência é prevista pelo modelo e consistente com os testes do modelo realizados até agora, só que ela mesma nunca foi observada diretamente.
"É a única coisa que falta para fechar a teoria", diz Rogério Rosenfeld, pesquisador do Instituto de Física Teórica da Unesp e vice-diretor do ICTP-SAIFR.
Os dados submetidos para publicação excluem a existência do bóson de Higgs em faixas de energia abaixo de 115 ou acima de 131 giga elétrons-volts (GeV). Se ele existe como previsto no modelo padrão, portanto, terá de aparecer nos próximos testes de colisão, entre 116 e 131 GeV.
Maior máquina já criada pelo homem - um anel de 27 km no qual prótons são acelerados quase à velocidade da luz -, o LHC foi construído, ao custo de US$ 8 bilhões, justamente para testar e complementar as previsões da física teórica sobre a estrutura da matéria. A maioria dos físicos aceita que, se o bóson de Higgs não for detectado ali, é porque ele de fato não existe como previsto no modelo padrão. E o modelo terá de ser revisto.
De um jeito ou de outro, será um resultado histórico para a física, teórica e experimental. H.E.
Acelerador aumenta potência para continuar procurando bóson de Higgs
Esse foi o anúncio da direção da instituição, que tomou a decisão após analisar informações do Conselho Assessor (CMAC) durante a reunião anual, realizada na semana passada.
"Quando chegar o momento da primeira parada no fim do ano, ou saberemos que a partícula existe ou teremos descartado a existência do modelo padrão de Higgs", disse em comunicado Sergio Bertolucci, diretor de investigação do CERN.
"Ou será um grande avanço em nossa exploração da natureza, aproximando-nos da compreensão sobre como as partículas fundamentais obtêm sua massa, ou marcará o início de um novo capítulo na física de partículas", acrescentou.
O "bóson de Higgs", também conhecido como "partícula divina", é considerado a chave para entender a origem da massa e a estrutura da matéria no nível subatômico.
A decisão de elevar a potência a 4 TeV modifica uma resolução tomada há exatamente um ano, na qual se estabeleceu que durante este ano o LHC funcionaria a 3,5 TeV.
De fato, estava previsto que o LHC funcionaria até o fim de 2011, e depois faria uma longa pausa técnica em 2012 para poder colocar a máquina em altas potências em 2013.
No entanto, o excelente funcionamento do acelerador durante 2010 fez os cientistas repensarem o calendário e decidir adiar a pausa um ano para obter mais dados.
"Quando começamos as operações do LHC em 201, escolhemos a menor energia consistente com a física que queríamos. Dois anos de experiência operacional e muitas medições feitas em 2011 nos dão confiança para aumentar, e por tanto para ampliar, a experiência antes da primeira grande parada", afirmou Steve Myers, diretor dos aceleradores del CERN.
A instituição considera que os dados obtidos durante 2010 e 2011 oferecem pistas sobre a nova física, especialmente por estreitar a gama de massas disponíveis para encontrar a partícula de Higgs a um leque de apenas 16 GeV (gigaelectronvolts).
Nesse leque de massas, os detectores Atlas e CMS puderam obter pistas de que a partícula de Higgs poderia existir no leque entre 124-126 GeV.
No entanto, segundo o CERN, para que as pistas se transformem em descobertas, ou para descartar diretamente o modelo de Higgs, é preciso mais tempo coletando dados.
É por isso que o LHC funcionará até novembro a 4 TeV, antes de fazer uma longa pausa de uns 20 meses, nos quais o acelerador se preparará para poder trabalhar a uma energia de 7 TeV no fim de 2014, e na potência máxima em 2015.
Em dezembro passado, os cientistas anunciaram que os dados obtidos até o momento não permitiam concluir se o bóson existe ou não, teoria formulada pelo físico britânico Peter Ware Higgs em 1964, que assumiu que a partícula explicaria o funcionamento no qual é baseada a física atual.
O nível de energia de funcionamento do LHC é o mais intenso já alcançado e permite que os prótons deem 11 mil voltas por segundo no acelerador - um anos de 2 quilômetros de circunferência situado 150 metros sob a fronteira franco-suíça.
LHC bate novo recorde mundial de energia
Pouco após a meia-noite (horário local), dois feixes de prótons que circulavam em direções opostas dentro do anel do LHC colidiram "ao nível de quatro pontos de interação", gerando uma energia recorde de 8 TeV (teraelétron-volts), comunicou o CERN.
Este resultado "aumenta consideravelmente o potencial de descobrimento da máquina", acrescentou a instituição.
O objetivo do experimento é fazer com que surjam das colisões entre prótons a uma energia tão elevada novas partículas cuja existência tenha sido enunciada em tratados teóricos, mas que nunca foram vistas.
A mais procurada é, sem dúvida, o Bosón de Higgs, a partícula sobre a qual repousam as bases do modelo padrão da física e que é, por enquanto, a única explicação disponível sobre uma questão tão fundamental como a origem da matéria.
"Graças à experiência adquirida nos dois anos de exploração frutífera a uma energia de 3,5 TeV por feixe, pudemos elevar de maneira sensível a energia este ano", comentou o diretor dos aceleradores e tecnologia do CERN, Steve Myers.
A ideia inicial era fazer os prótons no interior do LHC viajarem em 2012 a uma energia de 3,5 TeV, mas o ótimo rendimento da máquina durante o ano passado convenceu os cientistas de que valia a pena aumentar a intensidade para 4 TeV.
Graças a esta aposta, a energia acumulada de colisão chegou agora a 8 TeV, que jamais fora alcançada em nenhum outro experimento.
Este avanço multiplica a possibilidade de descobrir certas partículas hipotéticas, como as chamadas "supersimétricas", que, segundo as previsões, são produzidas em muito maior número a uma energia mais alta.
A supersimetria é uma teoria da física de partículas que vai além do atual modelo padrão e que poderia explicar a presença da matéria escura no Universo.
Da mesma forma, a 8 TeV a partícula de Higgs, se existir, será produzida em maior quantidade que se a máquina funcionasse apenas aos 7 TeV previstos anteriormente.
O risco é que também aumentem outro tipo de "sinais" que poderiam eventualmente ser confundidos com dita partícula, pelo que os pesquisadores consideram que se requer pelo menos um ano completo de exploração "para transformar os índices promissórios observados em 2011 em descobertas ou excluir definitivamente o Bóson de Higgs do modelo padrão", indicou o CERN.
Em dezembro, equipes do LHC focadas em buscar partículas novas anunciaram os resultados obtidos até então, que davam indícios da presença do Bóson de Higgs, mas a um nível estatístico ainda insuficiente para proclamar a grande descoberta.
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