O supercolisorsites de prognosticosátomos que pode ajudar a desvendar 95% do Universo:sites de prognosticos

Máquina científica

Crédito, Kate Stephens/BBC News

Legenda da foto, O detector Atlas tem o tamanhosites de prognosticosum navio e é usado para medir alguns dos menores objetos do Universo

Esse dinheiro — que é apenas o custo inicialsites de prognosticosconstrução — viria dos países membros da Cern, incluindo o Reino Unido. Alguns especialistas questionaram se o projeto faz sentido do pontosites de prognosticosvista econômico.

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A maior conquista do Grande Colisorsites de prognosticosHádrons (LHC) até agora foi a detecçãosites de prognosticosuma nova partícula chamada Bósonsites de prognosticosHiggs em 2012. Mas desde entãosites de prognosticosambiçãosites de prognosticosrealizar duas grandes descobertas da Física — a matéria escura e a energia escura — não foi possível.

Alguns dos pesquisadores acreditam que existem opções mais baratas do que construir um novo supercolisor.

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A nova máquina é chamadasites de prognosticosFuture Circular Collider (FCC). A diretora-geral do Cern, professora Fabiola Gianotti, disse à BBC News que, se ela for aprovada, será uma "bela máquina".

"É uma ferramenta que permitirá à humanidade dar enormes passos na resposta a questões da Física fundamental sobre o nosso conhecimento do Universo. E para isso precisamossites de prognosticosum instrumento mais poderoso para responder a estas questões", disse ela.

O LHC, da Cern, está localizado na fronteira entre a Suíça e a França, pertosites de prognosticosGenebra.

O LHC consistesites de prognosticosum túnel circular subterrâneo com 27 kmsites de prognosticoscircunferência. Ele acelera o interior dos átomos (hádrons) no sentido horário e anti-horário a velocidades próximas à velocidade da luz e,sites de prognosticoscertos pontos, colide-os com mais força do que qualquer outro equipamento no mundo.

As partículas subatômicas menores que sobram das colisões ajudam os cientistas a descobrirsites de prognosticosque são feitos os átomos e como eles interagem entre si.

Descoberta revolucionária

A detecção da partícula do Bósonsites de prognosticosHiggs pelo colisor há maissites de prognosticos10 anos foi inovadora.

A existênciasites de prognosticosum blocosites de prognosticosconstrução que dá forma a todas as outras partículas do Universo foi previstasites de prognosticos1964 pelo físico britânico Peter Higgs, mas só foi descoberta no LHCsites de prognosticos2012. Essa foi a peça final do quebra-cabeça da teoria atual da física subatômica, que é chamadasites de prognosticosModelo Padrão.

A proposta é que o novo FCC seja construídosites de prognosticosduas etapas. A primeira parte começará a operarsites de prognosticosmeados da décadasites de prognosticos2040 e fará colidir elétrons. Espera-se que o aumento da energia produza um grande númerosites de prognosticospartículassites de prognosticosHiggs para os cientistas as estudaremsites de prognosticosdetalhe.

A segunda fase começará na décadasites de prognosticos2070 e exigirá ímãs mais potentes — tão avançados que ainda sequer foram inventados. Em vezsites de prognosticoselétrons, prótons mais pesados serão usados na busca por novas partículas.

O FCC terá quase três vezes a circunferência do LHC — impressionantes 91 km — e duas vezes mais profundidade.

Gráficosites de prognosticoscolisorsites de prognosticospartículas

Mas por que é preciso haver um colisorsites de prognosticoshádrons ainda maior?

Isto acontece porque o LHC, cuja construção custou US$ 4,7 bilhões e começou a funcionarsites de prognosticos2008, ainda não foi capazsites de prognosticosencontrar partículas que ajudem a explicar 95% do cosmos.

Os cientistas ainda estão à procurasites de prognosticosduas grandes incógnitas. Uma delas é a força chamada energia escura, que atua como o oposto da gravidade e separa objetos no Universo, como galáxias. A outra é a matéria escura, que não pode ser detectada, mas asites de prognosticospresença é sentida através da gravidade.

"Estamos perdendo algo grande", diz Gianotti.

Ela diz que o FCC é necessário porque a descoberta destas partículas escuras levaria a uma nova teoria mais completasites de prognosticoscomo o Universo funciona.

Gráfico sobre matéria escura do Universo

Há maissites de prognosticos20 anos, muitos pesquisadores do Cern previram que o LHC encontraria essas partículas misteriosas. Mas isso nunca aconteceu.

Críticos como Sabine Hossenfelder, do Centrosites de prognosticosFilosofia Matemáticasites de prognosticosMunique, dizem que não há garantiasites de prognosticosque o novo colisor terá sucesso.

"A Físicasites de prognosticospartículas é uma áreasites de prognosticospesquisa grande e bem financiada por razões históricas, tendo crescido a partir da Física Nuclear, e precisa voltar a um tamanho razoável, talvez um décimo do seu tamanho atual", disse ela.

Um ex-conselheiro científico chefe do governo do Reino Unido, professor David King, disse à BBC News que acreditava que gastar US$ 15 bilhões no projeto seria "imprudente".

"'Quando o mundo enfrenta ameaças da emergência climática, não seria mais sensato canalizar estes fundossites de prognosticosinvestigação para esforços para criar um futuro administrável?'"

Tubo azul do aceleradorsites de prognosticospartículas

Crédito, ADAM HART-DAVIS/SCIENCE PHOTO LIBRARY

Legenda da foto, Feixessites de prognosticospartículas são acelerados dentro do tubo azul localizado nas profundezas da fronteira suíça-francesa

E há também um debate entre os próprios físicossites de prognosticospartículas sobre se um colisor circular gigante seria a melhor opção para se atingir os resultados desejados.

O professor Aidan Robson, da Universidadesites de prognosticosGlasgow, disse à BBC que um colisor construídosites de prognosticoslinha reta seria mais barato.

"Existem três vantagens principais. Em primeiro lugar, uma máquina linear poderia ser feita etapa por etapa. Em segundo lugar, o perfilsites de prognosticoscusto seria bastante diferente — portanto, a etapa inicial custaria menos. E,sites de prognosticosterceiro lugar, o túnel seria mais curto, e você poderia fazê-lo mais rápido", disse ele.

Mas a FCC é a opção preferida do Cern. É o resultadosites de prognosticosuma ampla consulta entre físicos na Europa esites de prognosticostodo o mundo. O centro agora estásites de prognosticosprocessosites de prognosticosavaliar a reação àsites de prognosticosproposta por parte dos seus países membros, que terãosites de prognosticospagar pela nova máquina.