O Large Hadron Collider (Grande Colisor de Hádrons) está sendo instalado em um anel de 27 quilômetros enterrado abaixo da zona rural dos arredores de Genebra, na Suíça. Quando a sua operação começar (espera-se que em maio de 2008), o LHC será o acelerador de partículas mais poderoso do mundo. Prótons de alta energia emitidos em direções opostas serão colidirão em uma busca de assinaturas de supersimetria, matéria escura e das origens da massa.

Os raios são compostos de ramos que contêm bilhões de prótons. Viajando quase à velocidade da luz eles serão injetados, acelerados, e mantidos em circulação durante horas, guiados por milhares de poderosos magnetos supercondutores.

Na maior parte do anel, os raios viajam em dois tubos de vácuo separados. Mas em quatro pontos eles colidem nos centros dos experimentos principais, conhecidos pelos seus acrônimos: ALICE, ATLAS, CMS, e LHCb. Os descobridores dos experimentos observarão cuidadosamente enquanto a energia oriunda da colisão de prótons se transforma rapidamente em uma pletora de partículas exóticas.

Os detectores podem captar até 600 milhões de colisões por segundo, com os experimentos analisando minuciosamente dados de sinais de eventos extremamente raros como a criação do muito buscado bósson de Higgs.

Dados técnicos:

A circunferência exata do Large Hadron Collider é 26659 m, com um total de 9300 magnetos internos. Não só o LHC é o maior acelerador de partícula do mundo como apenas um oitavo do seu sistema de distribuição criogênico seria equivalente ao maior congelador do mundo. Todos os magnetos serão pré resfriados a-193.2°c (80 K) usando 10080 toneladas do nitrogênio líquido, antes que eles sejam preenchidos com quase 60 toneladas de hélio líquido para resfria-los a -271.3°c (1.9 K).

Atuando em sua capacidade máxima, trillões de prótons percorrerão o anel do LHC 11245 vezes em um segundo, viajando a 99.99 % da velocidade da luz. Dois raios de prótons viajarão cada um em uma energia máxima de 7 TeV (tera-eletronvolt), correspondente a choques de 14 TeV. No total, aproximadamente 600 milhões de choques ocorrerão a cada segundo.

Para evitar colidir com moléculas de gás dentro do acelerador, os raios de partículas viajam em um ultra-alto vácuo – uma cavidade tão vazia como espaço interplanetário. A pressão interna do LHC é 10-13 atm, dez vezes menos do que a pressão na Lua.

O LHC é uma máquina de extremo quente e frio. Quando dois raios de prótons colidem, eles gerarão temperaturas mais de 100000 vezes mais quentes do que o coração do Sol, concentrado dentro de um espaço minúsculo. Em contraste, o sistema de distribuição criogênico, que faz circular o hélio superfluido em volta do anel do acelerador, guarda o LHC em uma temperatura de -271.3°c (1.9 K) – ainda mais frio do que o espaço.

Para experimentar e registrar os resultados de até 600 milhões de choques de próton por segundo, os físicos e engenheiros construíram dispositivos imensos que medem partículas com a precisão de mícrons. Os sensores do LHC possuem sofisticados sistemas eletrônicos que medem precisamente o tempo de passagem de uma partícula a exatidão de billionésimos de segundo. O sistema também registra a posição das partículas a millionésimos de metro. Esta resposta inacreditavelmente rápida e exata é essencial para assegurar que a partícula registrada em camadas sucessivas de um sensor é única

Os dados registrados por cada um dos grandes experimentos no LHC encherão aproximadamente 100000 DVDs dual layer por ano. Para permitir que os milhares de cientistas ao redor do globo colaborassem na análise durante os próximos 15 anos (a vida útil prevista do LHC), as dezenas de milhares de computadores localizados ao redor do mundo estão sendo alocadas em uma rede distribuída chamada “the Grid”.

Em construção…