Por Mimi Nguyen Ly
Cientistas da Organização Europeia para Pesquisa Nuclear (CERN), o maior laboratório de física de partículas do mundo, estabelecido em 1954, está considerando a possibilidade de construir um novo acelerador de partículas quatro vezes maior que o atual Large Hadron Collider (LHC).
Na semana passada, em 15 de janeiro, autoridades do CERN, perto de Genebra, na Suíça, divulgaram um documento conceitual para um Future Circular Collider (FCC), que está em fase de elaboração há cinco anos. Eles esperavam delinear um futuro colisor que poderia potencialmente suceder ao LHC na esperança de que ele pudesse “expandir significativamente nosso conhecimento da matéria e do universo”.
Autoridades do Cern dizem que o FCC teria 100 quilômetros de circunferência, o que é muito maior do que os 27 quilômetros do LHC. Ele seria instalado ao lado do LHC sob a fronteira franco-suíça perto de Genebra.
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A FCC pretende permitir colisões de partículas muito mais poderosas se comparadas com o que o atual LHC pode alcançar, atingindo até 100 trilhões de elétron-volts (TeV) em energia, ou sete vezes mais do que o atual potencial de 14 TeV do LHC.
O projeto proposto do FCC, que ainda está para ser aprovado, é a culminação de uma grande colaboração internacional envolvendo 1.300 colaboradores de 150 universidades, institutos de pesquisa e parceiros industriais. Autoridades esperam uma decisão dos 22 países-membros do CERN nos próximos anos.
Como o CERN não gera energia própria e é alimentado pela rede elétrica francesa, ainda não está claro como as imensas exigências energéticas da FCC serão atendidas, devido à queda prevista na geração de energia em 2025, quando mais da metade de suas usinas nucleares Abordar seu fim de vida com planos de substituir as usinas por fontes renováveis de geração de energia.
Phil Marshall, um astrofísico da Universidade de Oxford, disse que o LHC já tem uma demanda de energia assustadora. De acordo com um artigo de 2011 na Physics World, a fatura anual de energia de € 10 milhões (US $ 11,36 milhões) do LHC era tão grande quanto a de todas as residências da região em torno de Genebra. Em 2015, o site do CERN disse que, após as atualizações, o LHC precisaria de 20% a mais de eletricidade para funcionar.
Confirmando a existência do bóson de Higgs
O LHC é mais conhecido por sua confirmação do bóson subatômico de Higgs em 2012. O CERN disse que o bóson de Higgs poderia ser “uma porta para a nova física” e que estudar suas propriedades em detalhes é “Uma prioridade para qualquer futuro acelerador de física de alta energia.”
O bóson de Higgs é a partícula associada a um campo quântico que se acredita ser responsável por dar às partículas fundamentais suas massas.
O FCC consiste em duas fases. A primeira fase do projeto iria estrear com um colisor de elétrons e pósitrons a um custo estimado de 9 bilhões de euros (10,23 bilhões de dólares).
Em referência à primeira fase, o CERN disse que o FCC seria capaz de criar bósons de Higgs que dariam aos cientistas a oportunidade de medi-los como nunca antes em grande detalhe.
“Uma máquina de elétron-pósitron de 90 a 365 GeV (bilhões de elétron volts) com alta luminosidade pode ser um primeiro passo… Tal colisor seria uma ‘fábrica de Higgs’ muito poderosa, tornando possível detectar novos e raros processos e medir as partículas conhecidas com precisões nunca alcançadas antes ”, disse o CERN em seu site.
“Essas medidas precisas forneceriam grande sensibilidade a possíveis pequenos desvios das expectativas do Modelo Padrão, o que seria um sinal de nova física.” O Modelo Padrão é o atual modelo teórico do comportamento da matéria subatômica.
Uma segunda fase envolveria um colisor próton-próton mais poderoso, a um custo de cerca de 15 bilhões de euros (US $17,05 bilhões). Essa máquina, capaz de atingir até 100 TeV, poderia começar a operar no final dos anos 2050.
O segundo colisor de prótons próton de alta energia proposto poderia fornecer aos cientistas não apenas oportunidades de examinar partículas de Higgs com mais precisão, mas também potencialmente a criação de novas partículas a partir de tais colisões de alta energia, segundo o CERN.
“Também nos permitiria acessar escalas de energia sem precedentes, procurando novas partículas massivas, com múltiplas oportunidades para grandes descobertas. Além disso, também colidiria íons pesados, sustentando um rico programa de física de íons pesados para estudar o estado da matéria no início do universo ”.
O CERN disse que não é possível dizer exatamente quais benefícios tangíveis o novo colisor traria para o mundo, mas apontou que a descoberta do elétron em 1897 levou à indústria eletrônica que agora contribui com US$ 3 trilhões anuais para a economia mundial.
Melanie Sun do Epoch Times e The Associated Press contribuíram para este relatório.
De NTD.com
