Cientistas propõem diminuição no tamanho do próximo grande colisor de partículas

Um comitê internacional dedicado ao futuro dos aceleradores de partículas recomendou que os cientistas diminuíssem pela metade a energia do próximo grande colisor, de acordo com um comunicado divulgado na semana passada.

A decisão vem em um momento em que cientistas estão preocupados com a possibilidade de não encontrar mais novas partículas com o atual maior colisor de partículas do mundo, o LHC, em Genebra, na Suíça. O Japão construiria o colisor proposto, chamado de International Linear Collider, embora ele provavelmente não fique pronto até 2030, de acordo com um artigo na Nature. O relatório do International Committe for Future Accelerators (Comitê Internacional para Aceleradores do Futuro, ou “ICFA”, na sigla em inglês) descobriu que diminuir colisores poderia potencialmente cortar os custos em cerca de 40% e reduzir a quantidade de escavação necessária para construir um experimento desses.

“O International Linear Collider (ILC) operando na energia” menor “de 250 GeV de centro de massa vai oferecer uma ciência excelente de estudos de precisão do bóson de Higgs”, escreve a ICFA.

Agora, uma rápida aula de física: colisores de partículas vêm em diferentes sabores. O Grande Colisor de Hádrons (LHC) é o maior do mundo — um anel de 27,3 km de extensão de ímãs supergelados que batem vários prótons uns contra os outros próximos da velocidade da luz. Bombear toda essa energia nos prótons cria um monte de detritos durante a colisão, que então se tornam partículas; graças à equação E=mc², de Albert Einstein, sabemos que energia e massa se equivalem. Físicos esperam que os detritos revelem partículas que eles ainda não conhecem.

Um agora ultrapassado ILC. Imagem: ILC

O International Linear Collider (ILC), em vez disso, colidiria elétrons e sua antipartícula, o pósitron, também com ímãs supergelados. Em vez de um anel, ele é uma linha reta, com possíveis 16 km de extensão (dependendo da decisão de construção final). Em vez de descobrir novas partículas, o propósito desse acelerador seria fazer medições precisas do recém-descoberto bóson de Higgs.

Ele é basicamente uma fábrica de Higgs, e uma compreensão melhorada das propriedades de Higgs pode oferecer aos cientistas algumas pistas sobre onde procurar a resolução de alguns dos mistérios da física que permanecem.

Mas o plano original custava até US$ 10 bilhões, o que, segundo a Nature, dissuadiu o governo japonês, que havia planejado receber a máquina. E não houve nenhuma descoberta de partículas fundamentais desde o bóson de Higgs, o que dá aos físicos ainda menos motivos de perseguir uma máquina da forma como ela foi originalmente imagina. Alguns físicos estão começando a perder a esperança, embora outros achem que a falta de novas partículas é, na verdade, uma oportunidade empolgante.

A diminuição de 500 para 250 giga elétron-volts (o elétron-volt é como físicos de partículas medem energia) ainda produziria uma máquina capaz de estudar o bóson de Higgs, embora estaria fora do limite de estudos do quark mais pesado, o quark top. Atualizações seriam possíveis depois de um certo período, de acordo com um relatório recente.

O físico John Ellis, da Kings College London e do CERN, ficou decepcionado com a notícia e disse à Nature que os físicos estavam “fazendo concessões científicas significativas” com a diminuição.

Ainda cabe ao Japão tomar a decisão e dar início a construção. Enquanto isso, o CERN, casa do Grande Colisor de Hádrons, sonha com um colisor ainda maior, com até 96,5 km de extensão.

Então, não, o futuro da física de partículas não parece estar determinado.

[ICFA via Nature]

Imagem do topo: CERN