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Conheça o LHC, o anel de 27km na fronteira franco-suíça. Esta gigantesca máquina científica investiga os mistérios do universo, desde o Bóson de Higgs até a segurança de suas operações.
O Grande Colisor de Hádrons (LHC) captura a imaginação pública, sendo chamado de “A Máquina do Fim do Mundo?” e questionado por seu custo de bilhões para “caçar partículas invisíveis”. De fato, esta é a maior e mais potente máquina aceleradora de partículas do mundo, projetada para sondar a estrutura fundamental da matéria e recriar condições semelhantes às do Big Bang.
Este artigo visa desmistificar o LHC, abordando seus objetivos, funcionamento e os estudos rigorosos sobre sua segurança. Com 27km de circunferência e operado pelo CERN perto de Genebra, esta máquina é um monumento da ciência e da colaboração internacional.
Desvendando a monumental máquina científica
O Large Hadron Collider (LHC) é uma estrutura colossal situada na fronteira franco-suíça, perto de Genebra. Consiste em um anel de 27 quilômetros de circunferência, alojado em um túnel subterrâneo a profundidades de 50 a 175 metros. Esta impressionante máquina é operada pelo CERN (Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear), o maior laboratório de física de partículas do mundo.
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Seu nome descreve sua função: “Large” pelo tamanho, “Hadron” por acelerar prótons ou íons pesados (hadrões), e “Collider” por colidir dois feixes dessas partículas em direções opostas. O LHC representa o ápice de décadas de pesquisa e desenvolvimento em física de partículas.
Como funciona o anel de 27km, a poderosa máquina do CERN
O funcionamento do LHC é uma proeza da engenharia. Dois feixes de partículas, geralmente prótons, viajam em direções opostas em tubos sob vácuo ultra-alto, acelerados a quase 99.9999990% da velocidade da luz. Milhares de magnetos supercondutores, incluindo 1.232 dipolares de 15 metros cada, guiam e focam esses feixes.
Esses magnetos, feitos de uma liga de nióbio-titânio, operam a -271.3°C (1.9 Kelvin), temperatura mais fria que o espaço sideral, graças a um vasto sistema de hélio líquido. Essa supercondutividade permite campos magnéticos de até 7.7 Teslas, essenciais para manter os prótons em sua trajetória. As colisões ocorrem em quatro pontos específicos, onde estão localizados os gigantescos detectores: ATLAS, CMS, ALICE e LHCb.
Objetivos científicos e descobertas chave da máquina
O LHC foi concebido para testar o Modelo Padrão da física de partículas e investigar as origens do universo. Um objetivo central é recriar as condições do universo instantes após o Big Bang, permitindo o estudo das forças fundamentais e da evolução cósmica. A descoberta do Bóson de Higgs em 2012, crucial para explicar a origem da massa das partículas, foi um marco desta máquina.
Além do Higgs, esta máquina permitiu o estudo do plasma de quarks e glúons (um estado da matéria do universo primitivo), a descoberta de novos hadrões (como tetraquarks e pentaquarks), e medições de precisão de processos raros. O LHC também busca física além do Modelo Padrão, investigando matéria escura, supersimetria e a assimetria entre matéria e antimatéria.
A verdade científica sobre a segurança do LHC
A perspectiva de colisões de alta energia no LHC gerou temores sobre a criação de micro buracos negros, strangelets ou outros cenários apocalípticos, alimentando o apelido de “Máquina do Fim do Mundo?”. O CERN tratou essas preocupações com seriedade, comissionando estudos de segurança por grupos de cientistas independentes, como o LHC Safety Assessment Group (LSAG).
Os relatórios, revisados e endossados por comitês externos e publicados em revistas científicas, concluíram inequivocamente que “as colisões do LHC não apresentam perigo”. O principal argumento é que raios cósmicos atingem a Terra com energias muito superiores às do LHC há bilhões de anos, sem consequências catastróficas. A física estabelecida e teorias especulativas também indicam que quaisquer formações hipotéticas perigosas seriam impossíveis ou instantaneamente decairiam.
Custos, financiamento e o futuro
A construção do LHC custou cerca de 7.5 bilhões de euros (aproximadamente 9 bilhões de dólares em 2010), um investimento monumental. Os custos operacionais, cobrindo manutenção, eletricidade (cerca de 120 MW para o LHC e detectores) e pessoal, representam cerca de 80% do orçamento anual do CERN, que é de aproximadamente 1.2 bilhão de euros, financiado pelas contribuições de seus 24 Estados-Membros.
O futuro desta grande máquina inclui o projeto High-Luminosity LHC (HL-LHC), uma atualização para aumentar drasticamente o número de colisões a partir de 2030, permitindo estudos mais precisos. Olhando ainda mais adiante, o CERN estuda o Future Circular Collider (FCC), um possível sucessor com um anel de 91km e energias de colisão de até 100 TeV, cujo estudo de viabilidade foi divulgado em 2025, com custos estimados em 15 bilhões de francos suíços para sua primeira fase.
Se essa máquina descomunal é carésima, investigando desde o bóson de Higgs, com algumas imperfeições precisas de cálculos, que futuramente, poderá ser constatado, até o Universo (e nãomultiverso possível), então, na minha vã ignorantia,essa máquina é bem limitada, tipo século XIX. Quem Viver, verá!