Explicando o Large Hadron Collider

Os cientistas ao redor do mundo têm aguardado o Large Hadron Collider mais desesperadamente do que uma criança esperando o natal depois que o Papai Noel anuncia que tem um irmão gêmeo e este ano ambos distribuirão presentes. Você pode ter ouvido falar dele – você pode até mesmo saber que estão procurando o bóson de Higgs. Mas para nós (pobres mortais sem PhDs múltiplos), o que esta coisa faz realmente?

A luz move-se tão rápido que levamos milênios para percebermos que ela se move. Com o tempo nós aprendemos que a luz realmente se move, e depois de muitas teorias contraditórias nós descobrimos sobre o fóton – os quanta do eletromagnetismo, a menor unidade possível, a partícula elementar que se move para frente e para trás nos permitindo compreender os efeitos do campo eletromagnético. Compreender o fóton revolucionou a ciência, trazendo a teoria quântica ao ponto atual e resolvendo muitos dos enigmas por eras impenetráveis ao passo que – na verdadeira forma científica – gerou muitos mais. Controlar o fóton deu-nos o laser, uma das ferramentas mais poderosas no arsenal humano cujo potencial fantástico está ainda hoje sendo absorvido.

O bóson de Higgs é o mesmo para a massa. O que faz a massa “massiva”? Novamente, não estamos desvendando charadas “zen” aqui, mas sim uma pergunta tão fundamental que nós não pensamos nela até que nossa ciência evoluiu. A teoria principal é que há um campo de Higgs que faça mais difícil para as partículas se moverem, assim como os campos eletromagnéticos criam forças que pareceram misteriosas até que nós as compreendêssemos. Isto permeia todo o espaço afetando todas as partículas e, por esta razão foi chamado de Deus, Força, como se um “mago” o tivesse criado.

Estando em toda parte e em tudo deve ser fácil ver, certo? Não tanto. A única maneira que você pode observar seus efeitos diários é, bem, vendo o que nós já vemos e dizer “Higgs está fazendo isso”. Este argumento é tão convincente para Higgs quanto para Deus, ou seja, não muito. Quando pedidos aos cientistas que provem ou parem de alegar isto, respondem “precisaremos de seis bilhões de dólares para criar setenta quilômetros de um acelerador de prótons subterrâneo de alta velocidade”. E como a humanidade é absurdamente curiosa, o povo diz “tudo bem, mas este é seu presente do ano e você tem que deixar os outros cientistas brincarem com ele“.

Enquanto acredita-se que o campo de Higgs está em toda parte, o boson é muito mais tímido – é necessária uma colisão de energia extremamente elevada para tirá-lo de seu esconderijo e ainda assim não perdurará o suficiente para ser visto. Mesmo quando os prótons são colididos em uma porcentagem ridiculamente alta da velocidade da luz para encontrá-lo, ele explode quase imediatamente e sua presença somente pode ser verificada pelas partículas elementares restantes. Este quebra cabeça / evidência é parte do motivo pelo qual o LHC é necessário (como podem ver nesta página) – há observações possíveis em outro equipamento, o Tevatron (nome muito mais bacana) que opera nos limites de seu poder, mas estes resultados não convenceram amplamente a comunidade. Os testes possivelmente mais recriáveis no novo LHC devem esclarecer tudo de uma vez por todas.