O acelerador de partículas de 17 bilhões de dólares proposto pelo CERN buscaria novas partículas e forças físicas, e desvendaria os mistérios da matéria e da energia escura.
O tamanho do FCC em comparação com o LHC. Foto: CERN
Pesquisadores do CERN (Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear) estão propondo a construção de um novo acelerador de partículas, ainda maior. O Acelerador Circular Futuro (FCC, na sigla em inglês), orçado em US$ 17 bilhões, teria 91 km de comprimento, superando em muito seu antecessor, o Grande Colisor de Hádrons (LHC, na sigla em inglês), que possui 27 km de comprimento e está localizado no CERN, perto de Genebra, conforme relatado pela Live Science em 10 de fevereiro.
Os físicos querem usar o tamanho e a potência aumentados do FCC para explorar os limites do Modelo Padrão da física de partículas, a melhor hipótese que descreve atualmente o funcionamento das menores partes do universo. Ao permitir que as partículas colidam em energias mais altas (100 tera-elétron-volts em comparação com os 14 do LHC), a equipe de pesquisa espera encontrar muitos tipos de partículas e forças até então desconhecidos, descobrir por que a matéria é mais pesada que a antimatéria e explorar a natureza da matéria e da energia escura, duas entidades invisíveis que se acredita comporem 95% do universo.
"Os FCCs não serão apenas uma ótima ferramenta para aprimorar nossa compreensão das leis fundamentais da física e da natureza", disse Fabiola Gianotti, Diretora-Geral do CERN. "Eles também serão uma força motriz para a inovação, pois precisaremos de tecnologias mais avançadas, da criociência aos ímãs supercondutores, tecnologia de vácuo, detectores, pesquisa de instrumentos — tecnologias com potencial para causar um enorme impacto na comunidade e trazer muitos benefícios socioeconômicos ."
Aceleradores de partículas como o LHC colidem prótons a velocidades próximas à da luz, buscando produtos de decaimento raros que possam fornecer evidências de novas partículas ou forças. Isso permite que os físicos testem sua compreensão dos blocos de construção mais fundamentais do universo e como eles interagem, conforme descrito pelo Modelo Padrão da física.
Embora o Modelo Padrão tenha permitido aos cientistas fazer muitas previsões notáveis, como a existência do bóson de Higgs, descoberto pelo LHC em 2012, os físicos ainda não estão satisfeitos e buscam constantemente novos modelos físicos que possam superá-lo. Apesar de ser o modelo mais abrangente disponível atualmente, ele ainda apresenta algumas falhas importantes, que o impedem de explicar completamente a origem da gravidade, a composição da matéria escura ou por que existe mais matéria do que antimatéria no universo.
Para desvendar esses problemas, os físicos do CERN usariam uma energia de feixe sete vezes maior que a do FCC para acelerar partículas a velocidades mais altas. Embora seja um passo promissor, esse detector ainda não foi construído. A proposta apresentada pelo CERN faz parte de um relatório preliminar de estudo de viabilidade, que deverá ser concluído no próximo ano.
Uma vez concluído e caso o projeto do detector progrida, o CERN, uma organização gerida por 18 Estados-Membros da União Europeia, bem como pela Suíça, Noruega, Sérvia, Israel e Reino Unido, procurará financiamento adicional para o projeto junto de outros países.
Os países membros se reunirão em 2028 para decidir se aprovam o projeto. Em seguida, a primeira fase da máquina, que envolve a colisão de elétrons com suas antipartículas, os pósitrons, entrará em operação em 2045. Finalmente, na década de 2070, o FCC começará a colidir prótons entre si.
An Khang (Segundo o Live Science )
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