Com um anel de 27 quilômetros enterrado a até 175 metros de profundidade sob a fronteira entre a França e a Suíça, o maior acelerador de partículas do mundo é uma “cidade” subterrânea construída para levar a física ao seu limite
Detalhes sobre a estrutura subterrânea e o avanço tecnológico do maior colisor de partículas localizado na Europa
O imenso acelerador de partículas construído profundamente sob a Europa desafia a imaginação ao simular o início do universo. Compreender essa máquina fantástica revela como a humanidade tenta decifrar mistérios complexos que definem a nossa existência no vasto espaço.
Qual é o tamanho real dessa estrutura subterrânea?
O Grande Colisor de Hádrons opera em um complexo circuito de dezessete milhas localizado na fronteira entre dois países europeus. Essa monumental estrutura fica enterrada em uma profundidade média de trezentos e vinte e oito pés sob o solo vizinho de Genebra.
A engenharia necessária para manter esse túnel em atividade exige soluções tecnológicas extremamente complexas. Para contextualizar a grandiosidade desse projeto científico inovador, apresentamos a seguir alguns dos principais aspectos estruturais que tornam esse laboratório subterrâneo uma verdadeira cidade tecnológica isolada.
- 🌐
Fronteira internacional: O anel principal cruza a divisa franco-suíça profundamente no subsolo. - 🕳️
Profundidade extrema: A infraestrutura alcança locais enterrados a cerca de quinhentos e setenta e quatro pés. - 🛣️
Extensão circular: O trajeto possui um formato semelhante a uma rodovia com dezesseite milhas de comprimento.
Como funciona o sistema de colisão de partículas?
Os ímãs supercondutores direcionam feixes de prótons em velocidades incríveis que alcançam quase a velocidade total da luz antes do impacto. Essas partículas circulam o anel mais de onze mil vezes a cada segundo dentro do sistema refrigerado do acelerador.
Para possibilitar esse movimento veloz os componentes operam em temperaturas extremamente baixas inferiores ao espaço sideral externo. Esse resfriamento drástico garante a estabilidade necessária para que os experimentos ocorram de forma precisa nos quatro pontos principais de colisão.
Quais descobertas científicas foram realizadas no laboratório?
O maior feito desse acelerador ocorreu com a histórica descoberta do bóson de Higgs em julho de dois mil e doze. Esse achado crucial confirmou a última peça que faltava para validar o importante Modelo Padrão da física moderna.
O enigma da massa elementar
Mecanismo revelado
A confirmação do bóson ajudou a desvendar a forma como diversas partículas elementares ganham massa no ambiente cósmico.
Apesar do avanço científico gigantesco, os pesquisadores admitem que o Modelo Padrão cobre somente uma fração minúscula de tudo o que existe.
Mesmo desvendando o bóson restam grandes mistérios sobre a composição detalhada do nosso universo. Além dessa grande conquista a máquina auxiliou na identificação de diversas estruturas subatômicas inéditas, destacando-se os elementos listados a seguir que expandem o nosso conhecimento físico.
- Mais de setenta novos hádrons compostos foram identificados por meio das colisões de alta energia.
- Essas novas partículas são formadas por quarks firmemente unidos através da força forte da natureza.
- Os experimentos contínuos testam diretamente a maneira como a matéria se organiza em escalas microscópicas.
Qual será o futuro do acelerador na Europa?
A organização elaborou um relatório de viabilidade focado no Futuro Colisor Circular que pretende substituir o equipamento atual. Esse ambicioso projeto científico visa expandir as fronteiras do conhecimento e pesquisar componentes cósmicos que a tecnologia contemporânea ainda não consegue explicar detalhadamente.
A nova proposta conceitual apresenta dimensões monumentais planejadas para operar em fases distintas nas próximas décadas. Para compreender o impacto dessa futura instalação científica, detalhamos abaixo as principais características estruturais e os objetivos definidos para esse novo acelerador internacional.
- Um anel planejado de cinquenta e seis milhas construído a seiscentos e campa e seis pés de profundidade.
- A primeira etapa focará no estudo altamente preciso do bóson de Higgs utilizando elétrons e pósitrons.
- A fase subsequente colidirá prótons com energia incrível de cem teraeletronvolts para buscar partículas pesadas.
Quanto custará esse novo projeto científico?
O custo estimado para a construção da primeira fase do novo colisor alcança quinze bilhões de francos suíços. Essa quantia expressiva cobrirá a abertura do túnel e toda a infraestrutura básica necessária para viabilizar as futuras pesquisas físicas na região.
Embora investidores privados já tenham prometido doações expressivas, a aprovação final dos Estados membros deve ocorrer apenas em dois mil e vinte e oito. Até lá os cientistas focam no desenvolvimento sustentável para mitigar a pegada ecológica desse colossal empreendimento tecnológico global.
Referências: CERN releases report on the feasibility of a possible Future Circular Collider – Home | CERN