domingo, 16 de agosto de 2009

LHC, O GRANDE COLISOR DE HÁDRONS

O gigantesco acelerador de partículas construído para investigar as origens do universo será religado em novembro, com menos energia, disse na quinta-feira a entidade responsável pela pesquisa quinta-feira. A máquina havia quebrado dias depois da sua inauguração, no ano passado. O chamado Grande Colisor de Hádrons (LHC, na sigla em inglês) é a maior e mais complexa máquina já construída, a um custo superior a 10 bilhões de francos suíços (9,4 bilhões de dólares). Inaugurada em setembro de 2008, apresentou um superaquecimento e teve de ser desligada nove dias depois.
Suas experiências servem para recriar as condições que existiam logo depois do "Big Bang", explosão primordial que, segundo os cientistas, deu origem ao universo.
Construído em um gigantesco túnel circular de 27 quilômetros de comprimento, situado sob a fronteira entre Suíça e França a uma profundidade de 50 a 120 metros, o LHC passou por um longo e complexo processo, São quase 28 quilômetros de acelerador que precisaram ser resfriados a 271 graus abaixo de zero, o LHC foi feito para estudar propriedades da matéria, e simular as estruturas que existem no Universo. Com o colisor de hadrons, podemos estudar essas propriedades da matéria, as suas leis.
Um Hádron é uma subpartícula da matéria. Nos átomos existem elétrons na parte externa e, lá no meio, o núcleo que contem a parte de maior massa.
A palavra hádron significa “aquele que interage fortemente”. Enquanto os elétrons ficam estáveis em torno do átomo por causa de forças elétricas, os prótons e nêutrons dentro do núcleo são mantidos por forças mais fortes, chamadas nucleares. Portanto, prótons e nêutrons são hádrons estáveis. Os hádrons instáveis são semelhantes, mas eles não são encontrados na matéria tranqüila, estável: só são produzidos quando se faz uma colisão de alta velocidade. Depois, decaem e se desintegram.
Formam-se os hádrons instáveis que se desintegram e desaparecem. Eles podem vir a formar outros prótons e nêutrons, mas em geral se desintegram em partículas mais leves. Os prótons, nêutrons, elétrons e fótons existem no nosso mundo real. As outras coisas que são formadas ficam só lá dentro do LHC.
O acelerador grava tudo o que acontece por meio de detectores sensíveis a colisões e passagem de partículas. Quando passa uma partícula carregada, há uma descarga elétrica entre dois terminais desse detector, que é captada no sistema e fica registrado que ali passou uma partícula nesse instante.
O que acontece lá, como interagem as partículas e o que elas produzem, ensina para a gente como são as forças, como é a dinâmica, os processos da natureza. As pessoas perguntam muito como era no início do universo, naquele ambiente muito quente, condensado. Como as coisas se passam quando a situação é essa? O Acelerador mostra como as partículas colidem a grande
energia e como algumas coisas devem ter acontecido naqueles instantes inicias.
Estas partículas tem vida curta, e logo vão se tornar uma das partículas estáveis de que nós somos formados. O que as pessoas não sabem é que na Terra nós estamos submetidos a uma chuva de raios cósmicos, partículas que estão no espaço e chegam até nós. Uma colisão em uma estrela muito quente, por exemplo, libera coisas que vêm pelo espaço. Milhões deles chegam aqui, a maioria em forma de prótons.
Acontece que, de tão instáveis, esses hádrons formados na colisão decaem e formam partículas estáveis. Se um hádron instável escapar, não tem perigo porque, eles vivem um bilionésimo de bilionésimo de segundo. Se sair do LHC, vai ser na forma de uma partícula carregada que atravessa você, da mesma maneira que os raios cósmicos.
O buraco negro requer uma grande quantidade de matéria, muito densa, com atração muito forte que captura matéria que está por perto. O que se faz em um acelerador desses é análogo àquilo que acontece no espaço, mas em escala muito pequena.
Somos formados por um número incrivelmente grande de partículas - o número de átomos que uma pessoa tem é de milhões, milhões, milhões... O processo realizado no LHC é feito apenas com algumas dessas partículas: testa-se com poucas a mesma coisa que acontece dentro do buraco negro. Só que lá, no espaço, é com grande quantidade de matéria (como uma estrela), e no LHC a mesma coisa se passa com uma partícula ínfima, pequenina, que não cresce e não se propaga.
Um buraco negro é capaz de capturar um objeto, mas isso é outra escala bem maior do que a realizada com apenas uma molécula. Outra questão: aqui não tem força gravitacional forte, a ação de matéria com matéria pelo seu peso. Nos experimentos, não existe nada com grande quantidade de matéria para fazer a interação gravitacional que atua no buraco negro.
A matéria atrai matéria de forma proporcional à massa e dentro do acelerador não tem matéria. No acelerador a gente não estuda a gravitação, estuda as forças nucleares que acontecem dentro dos átomos que estariam dentro do buraco negro. O processo é semelhante, mas a escala é completamente diferente.
qual a possibilidade de gerar alguma matéria estranha, como Strange quark?
Quark é um componente dos prótons. Os prótons não são objetos únicos, simples, mas eles têm estruturas também, possuem subpartículas.
Os quarks comuns dos prótons estão lá normalmente, já os quarks estranhos, ou strange quarks, são produzidos na colisão - são um desses hádrons instáveis, que duram pouco tempo. O nome “estranho” é histórico: na década de1960, já se conhecia a matéria mais comum - átomos, seus núcleos, os prótons... Quando fizeram algumas colisões de prótons, surgiram outras coisas de natureza diferente. E, porque eram diferentes, foram chamadas de estranhas.
A anti-matéria não existe em seu corpo em grande quantidade porque assim que ela entra em contato com a matéria, as duas se anulam e viram energia. Desde a década de 60, já se produz a anti-matéria. Ela tem uma propriedade física contrária à da matéria, como se uma fosse a imagem da outra no espelho.
Quando em contato com a matéria, a anti-matéria some, transforma-se em energia – como fótons, por exemplo. É difícil imaginar, mas tente fazer uma analogia com a carga elétrica do elétron, que é negativa. Existe o pósitron, que é positivo e, se eles se encontram, se anulam. A anti-matéria é igual: de carga oposta e com propriedades opostas à da matéria. Ela existe; mas não existe estável. A que existe é logo transformada em energia, aniquilada assim que entra em contato com a matéria. Em uma colisão de partículas, se for formadas a anti-matéria, necessariamente será também formada matéria na mesma quantidade. Elas vão uma para cada lado e a anti-matéria logo encontra um elétron ou próton. Os dois se aniquilam e voltam a ser energia.
No caso de uma reação em cadeia, o planeta pode ser sugado?
Isso não existe. Reação em cadeia não existe pois matéria e anti-matéria se aniquilam logo.
Existe um processo que se chama supercondutividade. Alguns materiais específicos, quando estão em uma temperatura muito baixa, permitem que a corrente passe por eles sem esquentar o frio, permitindo que se passe uma corrente muito forte. Ela só existe com certos materiais em temperatura muito baixa.
No LHC, todos os imãs (9300 compõe o acelerador) são supercondutores - o túnel todo é coberto por eles para fazer o desvio das partículas, manter sua órbita, seu caminho circular no acelerador. Por isso, é necessário manter baixas as temperaturas.
Algumas pessoas criticam o investimento de quantias tão altas em projetos como o CERN, principalmente os religiosos que são contrários a pesquisas cientificas,se este parecer fosse acatado, hoje não teríamos grandes descobertas como computadores, televisão, e internet e a própria américa não teria sido descoberta.
O esforço científico em geral é inestimável. A internet, que todo mundo usa, que mudou nossas vidas, foi inventada no CERN.
No ano de 1990 eu havia uma saleta com duas pessoas e uma placa na porta escrito “www”. Isso era o início da world wide web e é um exemplo. Todos os produtos, os materiais que nós temos são frutos de coisas desenvolvidas nos laboratórios de pesquisas ciêntificas. No acelerador de hadrons, cientistas estudam o interior dessas partículas para ver como é, da mesma forma que na medicina se estudam os hormônios, as células, para desenvolver medicamento. Desde sempre existem cientistas trabalhando em coisas que ninguém sabe exatamente para que serve.
Se pensarmos bem, o dinheiro na ciência não é muito não. Dinheiro ruim é aquele que é usado em guerras.

Fonte: Internet

Um comentário:

Dri Viaro disse...

Oi, passei pra conhecer seu blog e desejar boa semana
bjs

aguardo sua visita :)