Após 'partícula de Deus', física testa novas teorias

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06 Julho 2012

Feita a festa pela descoberta de uma nova partícula que provavelmente é o bóson de Higgs, responsável por "conceder" massa às demais partículas, a equipe do maior acelerador do mundo, o LHC, já pensa em novos desafios.

Os principais envolvem a investigação dos 95,4% do conteúdo total do Universo que permanecem desconhecidos -a matéria "comum", que compõe galáxias, planetas e pessoas, é só uma fração pequena do Cosmos.

A reportagem é de Salvador Nogueira e publicada pelo jornal Folha de S. Paulo, 06-07-2012.


Para tanto, o Cern (centro europeu de física de partículas) já tem agendada a primeira grande reforma do LHC. Espera-se que, no fim deste ano, a instalação seja desligada e fechada para atualizações. As operações devem ser retomadas só em 2014 - e com força total.

O acelerador foi projetado para acelerar prótons, partículas do núcleo dos átomos, a uma energia de 7 TeV (teraelétron-volts). Quando se promove a colisão de dois deles nessas condições, toda a energia de movimento é convertida numa miríade de partículas dos mais diversos tipos. É em meio aos destroços desse impacto que os físicos buscam as descobertas.

Contudo, desde que o LHC iniciou suas operações, em 2008 (com uma pausa para reparos que o tirou do ar por um ano), o nível máximo alcançado por próton foi de 4 TeV. Foi o suficiente para achar o provável bóson de Higgs e confirmar o mecanismo previsto no Modelo Padrão (teoria unificadora da composição da matéria), que permite que todas as partículas que existem tenham massa.

Ainda assim, é interessante notar que o tão celebrado Modelo Padrão responde por apenas 4% de tudo o que existe. É a chamada matéria bariônica, composta por elétrons, prótons, nêutrons e seus subcomponentes.

NO ESCURO

Nas últimas décadas, estudos mostraram que existe mais matéria nas galáxias do que se pode enxergar. Esse conteúdo misterioso, chamado hoje de matéria escura, parece interagir com as partículas conhecidas apenas pela força da gravidade.

Existe uma esperança de que, com o LHC operando a plena potência, seja possível encontrar partículas componentes da matéria escura, que finalmente expliquem sua natureza. Afinal, ela responde por 23% do Universo.

Os 72,4% faltantes na conta são a energia escura, uma espécie de antigravidade de caráter igualmente ignorado, que está acelerando a expansão do Cosmos.

"Fechamos um capítulo e agora abrimos outro", diz Ronald Shellard, físico de partículas do CBPF (Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas) e vice-presidente da SBF (Sociedade Brasileira de Física).

SIMETRIA

Outra possibilidade para o futuro das pesquisas do LHC é a investigação da existência de um conceito teórico chamado supersimetria -a ideia de que cada partícula conhecida tem uma versão bem mais pesada, com características "espelhadas".

A confirmação dessa ideia pode ser um caminho importante para enfrentar o maior desafio da física atual: a consolidação da relatividade geral (que explica a gravidade) e da mecânica quântica (expressa no Modelo Padrão) num único arcabouço teórico. Essa unificação em uma "teoria final" há tempos é buscada, mas sem balizas experimentais que os guiem numa direção concreta.

"Durante 20 anos, os físicos teóricos adentraram uma espécie de pântano, com uma enorme dificuldade de converter seu trabalho em avanços significativos conectados com o mundo observável", afirma Shellard.

Uma coisa é certa: não faltarão territórios inexplorados para o maior acelerador de partículas do mundo, conforme aumenta sua potência para explorar níveis de energia jamais vistos em laboratório.

Perguntas e respostas

AFINAL, O QUE É O BÓSON DE HIGGS?

É a partícula responsável por conferir massa às demais partículas. Sem a interação com o Higgs, a matéria como a conhecemos - formando planetas e pessoas, por exemplo- não existiria

POR QUE É TÃO DIFÍCIL ACHÁ-LO?

Por que ele é muito instável e só se manifesta em energias muito elevadas, comparáveis às que existiam no início do Universo. É por isso que os cientistas precisam de aceleradores de partículas, máquinas que as fazem colidir a velocidades altíssimas, para que surja um sinal do bóson. Ele próprio não é observado: o que se vê são partículas "de segunda geração", derivadas dele, a partir das quais a existência do bóson de Higgs pode ser inferida

A DESCOBERTA SERVE PARA ALGUMA COISA?

Primeiro, para mostrar a solidez do conhecimento humano sobre as bases da matéria e para trazer novas pistas sobre como o Universo funciona. Mas nunca se sabe que tipo de inspiração tecnológica pode vir da física básica. Foi assim que nasceu o laser, o GPS e uma série de outras aplicações importantes

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