O evento poderá inaugurar uma nova era no conhecimento dos fenômenos da natureza e confirmar a Teoria do Big Bang, a explosão que teria dado origem ao Universo conhecido. O experimento pretende recriar as condições surgidas imediatamente após o Big Bang, a explosão que, segundo cosmólogos, deu origem ao nosso Universo em expansão.

    O problema técnico que provocou o desligamento do imenso colisor de partículas em 16/10/08 deveu-se a uma conexão elétrica defeituosa entre dois dos ímãs do acelerador de partículas. Por causa de um vazamento de gás hélio, o CERN (Organização Européia para a Pesquisa Nuclear)  viu-se obrigado a paralisar o maior experimento científico da história apenas dez dias depois de ter colocado em funcionamento o LHC.

    O colisor entrará em funcionamento outra vez entre março e maio de 2009. A grande colisão dentro do túnel só deve acontecer daqui a algum tempo. Toda essa espera vai servir para calibrar a máquina, e fazer com que ela alcance a máxima potência. O acelerador vai ser calibrado, a potência vai ser aumentada, aos poucos. Os primeiros resultados do LHC só devem começar a sair daqui a 1 ano ou mais.

    O CERN já teve seus dias de fama no passado. Pouca gente sabe, mas foi lá que surgiu o embrião da Web, a Internet. Hoje eles estão criando uma nova Internet, muito mais evoluída (que chama-se Grid) para ajudar no processamento dos dados do LHC.

    Sua construção e entrada em funcionamento foi alvo de um filme da BBC sobre um possível fim do mundo, e tem gerado uma enorme polêmica na Europa. Quando o colisor começou a funcionar, no dia 10 de setembro de 2008, o CERN viu-se obrigado a rebater insinuações de que o experimento poderia gerar pequenos buracos negros de intensa gravidade capazes de engolir todo o planeta.

    Características:

    O LHC custou cerca de 3 bilhões de euros (e vai usar outros 30 bilhões em eletricidade!). O sistema, para continuar operante, consome 200 giga-watts por hora, o equivalente ao gasto por uma cidade como Curitiba. Tanta energia é necessária porque a aceleração vêm de um campo elétrico, e eletricidade nessa quantidade gera uma grande quantidade de calor, e calor, por sua vez, gera uma grande perda de energia. Por isso, toda tubulação dos magnetos supercondutores teve que ser resfriada a uma temperatura extrema: menos 271 graus Centígrados, perto do zero absoluto, que é – 273 graus (isso é mais frio que o espaço sideral!). O túnel do LHC é o lugar mais vazio e mais frio do Universo. Utilizando cerca de 10.080 toneladas de nitrogênio líquido e 60 toneladas de hélio líquido

    No entanto, o LHC é também uma máquina de extremo calor, pois quando da ocorrência da colisão de dois prótons, será gerada uma quantidade de calor de cerca de 100.000 vezes a temperatura do núcleo do Sol.

    O Gigantesco Colisor de Partículas é a maior máquina do planeta, com um perímetro de 27 Km de extensão (grande o bastante para circular uma pequena cidade) e com um total de 9.300 magnetos supercondutores no seu interior, montado dentro de um túnel construído a 100 metros de profundidade, sob a fronteira entre a França e a Suíça, na periferia de Genebra.

    Se você pegar todos os fios que fazem parte das engrenagens da máquina, dá para ir 7 vezes ao Sol e voltar. Esse grande experimento começou a ser montado há 14 anos.

    Na entrevista à BBC, Stephen Hawking rebateu as críticas dos que reclamam dos altos custos do projeto: "Ao longo da história, as pessoas têm estudado ciência pura por causa de um desejo de conhecer o universo, mais do que por aplicações práticas, ou ganhos comerciais", afirma o físico. "Mas suas descobertas mais tarde trouxeram grandes benefícios práticos." "É difícil ver um retorno econômico na pesquisa do LHC, mas isso não significa que não haverá algum", acrescentou.

    Quando perguntado se seria capaz de escolher entre o LHC ou o programa espacial, Hawking disse que seria o mesmo que "escolher um filho para o sacrifício". "Tanto o LHC como o programa espacial são vitais para que a raça humana não se embruteça e, finalmente, morra", afirma o físico. "Juntos, eles custam menos do que 0,1% do PIB mundial." "Se a raça humana não puder sustentar isso, não merece o epíteto 'humana'", comparou Hawking.

    181 institutos de pesquisa contribuíram para o projeto. O Brasil participa desse projeto com 68 pesquisadores.

    Existem quatro grandes locais de detectores (ATLAS, ALICE, CMS e LHCb - possuem mais ou menos o tamanho de prédios de cinco andares, entre 10 e 25 metros de altura e 12.500 toneladas) e dois menores, que monitoram os resultados das colisões. O detector conhecido como A Toroidal LHC ApparatuS (ATLAS) é o maior do grupo, e pesa 7.000 toneladas, medindo 46 metros de comprimento por 25 de largura e 25 de altura; uma das partes mais caras do Atlas, se não a mais cara, foi cavar a caverna onde ele está alojado.

Os detectores são capazes de “ver” partículas tão minúsculas que é preciso juntar 1 trilhão delas para formar apenas um grão de areia. Seria como ter um imenso microscópio do tamanho da Terra para enxergar o choque de dois grãos de areia.

    Há também o ALICE, ou A Large Ion Collider Experiment. Os engenheiros projetaram o grande experimento de colisão de íons (ALICE) para estudar colisões entre íons de ferro. Ao promover colisões de íons de ferro de alta energia, os cientistas esperam recriar as condições que existiram logo depois do Big Bang. Esperam que os íons se desfaçam em uma mistura de quarks e glúons. A seguir temos o detector Large Hadron Collider beauty (LHCb). O propósito do LHCb é buscar indícios da antimatéria. Ele faz isso ao procurar por uma partícula conhecida como quark beauty. Por fim, temos o detector Large Hadron Collider forward (LHCf). Esse experimento simula raios cósmicos em um ambiente controlado e seu objetivo é ajudar cientistas a desenvolver experimentos de grande área para estudar colisões entre raios cósmicos de ocorrência natural.

    Adicionalmente, um sistema desta magnitude terá que contar com a maior capacidade computacional jamais reunida. A quantidade de informação produzida por cada uma das grandes experiências efetuadas no LHC ocupará cerca de 100.000 DVDs de dupla camada por ano.

    "O LHC vai aumentar quatro vezes a energia com que podemos estudar interações entre partículas." (S. Hawking).

    Para dar idéia do processamento, cada colisão produz uma taxa que corresponde a serem gravados 100.000 CDs por segundo. E isso na verdade é o ruído da experiência, por que o que interessa, após o processamento, que é feito em alta velocidade, é o total de apenas meio Cd por segundo. A quantidade de dados é espantosa. O que se espera que seja produzido no CERN nos primeiros 5 a 8 anos de produção é equivalente ao que se chama a hexabaite, isso é 1/5 de toda informação digital que é produzida na Terra durante 1 ano inteiro. A produção de dados será tão grande que menos de 1% será guardada para estudos, e mesmo assim foi preciso reinventar a interação de computadores.

Objetivos:

    O propósito do LHC é ampliar o conhecimento humano sobre o Universo. Embora as futuras descobertas dos cientistas possam conduzir a aplicações práticas, não é essa a razão para que centenas de cientistas e engenheiros estejam participando deste processo. Essa máquina foi construída para ampliar o nosso conhecimento. Considerando os custos de bilhões de dólares e a necessária cooperação de numerosos países para criá-la, a ausência conspícua de uma aplicação prática pode ser surpreendente.

    Por que as partículas têm massas diferentes? É uma pergunta elementar, mas fundamental na Física de partículas. O hipotético Bóson de Higgs é o responsável pela massa da matéria, ou seja, pela atração gravitacional. Toda a teoria proposta por Higgs já foi provada, exceto a própria existência dessa partícula. Os cientistas acreditam que ela tenha existido logo após o Big Bang, em instantes, e agora esperam encontrá-la após as fortíssimas colisões que acontecerão dentro dos túneis do LHC.

    Como Funciona:

    Dois feixes de prótons (as partículas com carga positiva presentes no átomo) girando em sentido contrário a velocidades próximas da luz - o feixe de prótons dará 11 mil voltas por segundo no tubo -, e com a ajuda de enormes ímãs, os cientistas vão desviar as rotas e provocar a colisão; e a partir desta fragmentação, o que eles pretendem analisar são outras partículas que vão ser criadas, que produzirão uma energia de 14 tera-eletovolts. Essas minúsculas sub-partículas são muito instáveis e só existem por frações de segundos antes de decair ou se recombinar a outras sub-partículas. No entanto, de acordo com a teoria do Big Bang, toda a matéria do Universo em seus primeiros momentos consistia nessas minúsculas sub-partículas. À medida que o Universo se expandia e se resfriava, elas se combinaram para formar partículas maiores, tais como prótons e nêutrons.

    Quando eles colidirem terão a energia equivalente a um porta-aviões navegando a 56 km/h. Como dissemos antes, será gerada uma quantidade de calor de cerca de 100.000 vezes a temperatura do núcleo do Sol. Toda essa energia será focada em uma região de apenas uma fração da espessura do cabelo humano. A explosão resultante será tão intensa que ninguém tem a certeza do que acontecerá. Essas colisões explodirão em emissões de energia e em partículas novas e até agora nunca antes vistas, recriando as condições do Big Bang previstas em menos de trilhões de segundos depois do Big Bang. Poderiam ser encontradas partículas cuja existência, no entanto, já foi prevista por cientistas.

    Críticas e Riscos:

    Segundo muitos, esta é a máquina do juízo final. Vários especialistas estão preocupados com esta alta colisão de energia que poderia criar perigos que nos são desconhecidos.

    Um grupo liderado pelo alemão Otto Rössler, bioquímico e teórico do caos, acredita que o risco é suficientemente alto para que o projeto seja interrompido. Ele chegou a encaminhar uma denúncia ao Tribunal Europeu de Direitos Humanos para que se proíba a experiência. O fato é que a geração de buracos negros não é descartada nem pelo próprio Centro Europeu de Física de Partículas, mas há a ressalva de que os buracos negros formados com a experiência serão minúsculos (infinitamente menores do que um átomo) e se evaporarão quase instantaneamente.

    Um vídeo ilustrando o mesmo tipo de teoria, postado no Yutube, já teve mais de 1 milhão e 300 mil acessos:

    Quanto tempo um buraco negro menor que um próton leva para devorar 1 mg de matéria? Mais de 10 BILHÕES DE ANOS... O espaço entre partículas subatômicas é mais vasto que o que existe entre planetas do sistema solar. O interior da matéria é uma vastidão imensa...

    Para que um próton colida com esse micro-buraco negro quântico a probabilidade é infinitesimal. A colisão seria a uma taxa de 30 minutos a 200 horas. Nessa taxa, para chegar a 1 mg o tal micro-buraco quântico precisaria de mais de 10 bilhões de anos para crescer a 1 mg... Isso se ele fosse parar no centro da Terra, o que é altamente improvável, pois ele seria criado a velocidade da luz e escaparia incólume pelo espaço viajando livre e solto... e não encontraria nada pela frente.

    "Se o LHC produzisse pequenos buracos negros, não penso que haja qualquer dúvida de que eu ganharia um prêmio Nobel, se eles mostrassem as propriedades que eu prevejo", afirma Hawking. "No entanto, acho que a probabilidade de que o LHC tenha energia suficiente para criar buracos negros é menor do que 1%", acrescentou. "Então, não estou contando com isso." (Bbcnews).

    Os cientistas do LHC descartam essa preocupação com múltiplas respostas.

• Eles apontam que strangelets são hipotéticos. Ninguém observou esse material no universo.

• Eles dizem que o campo eletromagnético em torno desse material repeliria a matéria normal e não a transformaria em mais nada.

• Eles dizem que mesmo que essa matéria exista, seria altamente instável e decairia de modo quase instantâneo.

• Os cientistas afirmam que raios cósmicos de alta energia produziriam material como esse naturalmente. Como a Terra continua existindo, eles acreditam que strangelets não sejam problema.

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    Dois de nossos maiores físicos entraram em rota de colisão: Os dois [Peter Higgs e Stephen Hawking] trocaram acuações sobre erros de cálculos e teorias cheias de furos. Em jogo, além do prestígio acadêmico,  está o Nobel de física do ano. Hawking chegou a apostar 100 dólares afirmando que a tal partícula nem existiria. "Acho que vai ser muito mais interessante se não encontrarmos (a partícula de) Higgs. Isso vai mostrar que algo está errado, e que precisamos pensar de novo", afirmou. "Fiz uma aposta de cem libras que não vamos encontrar a Higgs."

    “As crianças querem entender do que as coisas são feitas. E você até vê os bebês inquietos com as coisas. Eles batem as coisas; tentam quebrá-las para descobrir o que está dentro, o que faz aquilo chocalhar. Então, talvez nós, físicos, sejamos um pouco parecidos com as crianças. Eu espero que sejamos como as crianças! A grande questão sobre as crianças é que elas têm uma curiosidade fantástica. Elas querem saber como as coisas funcionam e elas não vão aceitar qualquer resposta dos adultos. Elas querem saber, certo? E eu acho que é para isso que os físicos são feitos. Não queremos acreditar em algo só porque alguém disse que esse é o jeito que as coisas têm que ser. Nós queremos ir e descobrir por nós mesmos”. John Ellis físico CERN.

    Fontes:

    The Big Bang Machine (Vídeo)