Grande Colisor de Hádrons
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Large Hadron Collider - LHC (em português: Grande Colisor de Hádrons) é o maior acelerador de partículas localizado no CERN.
O LHC entrará em funcionamento em meados de 2008. Quando isso acontecer, irá superar o acelerador Tevatron e tornar-se-á o acelerador de mais alta energia alguma vez construído. A sua forma é circular, com um perímetro de 27 km de extensão. Ao contrário dos demais aceleradores de partículas, a colisão será entre protões, e não entre positrões e electrões (como no LEP), entre protões e anti-protões (como no Tevatrão) ou entre electrões e protões (como em HERA). O LHC irá acelerar os feixes de protões até atingirem 7 TeV (assim, a energia total de colisão entre dois protões será de 14 TeV) e depois fá-los-á colidir em quatro pontos distintos. A luminosidade nominal instantânea é 10^34 cm^-2s^-1, a que corresponde uma luminosidade integrada igual a 100 fb^-1 por ano. Com esta energia e luminosidade espera-se observar o bóson de Higgs e assim confirmar o modelo padrão das partículas elementares.
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[editar] Funcionamento
Nos colisores as partículas de matéria são aceleradas dentro de um campo eletromagnético até atingirem altos níveis energéticos, e depois são colididas com outras partículas. Quando os feixes de partículas viajam dentro do anel de colisão eles são aceleradas pelos campos eléctricos, sendo estes proporcionais à energia das partículas, ou seja, quanto maior o campo eléctrico maior será a energia da partícula. Essas partículas absorvem parte da energia da onda de rádio à medida que circulam nas cavidades de colisão: para que os feixes de partículas passem pelas câmeras a vácuo várias vezes, elas precisam ser circulares.
É preciso bombardear dois feixes de partículas um dentro do outro, para assim obter uma enorme quantidade de energia, pois as partículas aniquilam-se umas as outras, liberando uma energia tão alta que pode ser convertida em partículas pesadas. As colisões dos feixes de prótons vão ocorrer em uma escala jamais vista e isso resultará em uma quantidade imensa de dados, cerca de 15 Petabytes de dados anualmente.
[editar] Constituição do “Grande Colisor de Hádrons”
Possui um túnel a 100 metros ao menos debaixo da terra na fronteira da França com a Suíça, onde os prótons serão acelerados no anel de colisão que tem cerca de 27 km de circunferência e 8.6 km de diâmetro.
Amplificadores serão usados para fornecer ondas de rádio que são projetadas dentro de estruturas repercussivas conhecidas como cavidades de freqüência de rádio. 1.232 ímãs bipolares supercondutores de 35 toneladas e 15 metros de comprimento que agirão sobre as transferências de energias dentro do LHC.
Os detectores de partículas, que monitoram os resultados das colisões, são os detectores ATLAS, ALICE, CMS e LHCb, e possuem mais ou menos o tamanho de prédios de cinco andares (entre 10 e 25 metros de altura) e 12.500 toneladas. Estima-se que o LHC custará cerca de R$ 8,52 bilhões.
[editar] Objetivos
Um dos principais objetivos do LHC é tentar explicar a origem da massa das partículas elementares, entre muitas outras coisas. Uma dessas experiências envolve a partícula bóson de Higgs, se sua teoria do campos de Higg estiver correta, ela será descoberta pelo LHC. Procura-se também a existência da super simetria. Experiências que investigam a massa e a fraqueza da gravidade serão: (um equipamento toroidal do LHC) e CMS (iniciais Solenóide de muon compacto). Elas irão envolver aproximadamente 2 mil físicos de 35 países e dois laboratorios autonomos O JINR(Joint Institute for Nuclear Research) e o CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire).
As experiências por meio do LHC devem permitir descobrir várias partículas dotadas de todas as cargas de energia e exercendo as mesmas interações que as partículas do Modelo Padrão que nós já conhecemos.
[editar] Críticas
Os cientistas Walter Wagner e Luiz Sancho acreditam que este equipamento pode provocar uma catástrofe de dimensões cósmicas, como um buraco negro que acabaria por destruir a Terra. Para tanto, corre um processo na corte do Havaí tentando impedir a experiência, até que haja uma total comprovação de que não haja riscos. Outrossim, acusa-se o CERN de não ter realizado os estudos de impacto ambiental necessários. No entanto, apesar das alegações de uma suposta criação de um buraco negro, o que de fato poderia ocorrer seria a formação de strange quarks, possibilitando uma reação em cadeia e gerando a matéria estranha, esta possui a característica de converter a matéria ordinária em matéria estranha, logo gerando uma reação em cadeia na qual todo o planeta seria transformado em uma espécie de matéria estranha. Apesar das alegações "catastróficas", físicos teóricos de notável crédito como Stephen Hawking e Lisa Randall, além de vários outros físicos e engenheiros, afirmam que tais teorias são meramente absurdas, e que as experiências foram meticulosamente estudadas e revisadas, e que logo, estão sob controle. Entretanto, se um buraco negro fosse produzido dentro do LHC, ele teria um tamanho milhões de vezes menor que um grão de areia, e não viveria mais de 1x10 − 27 segundos, pois por ser um buraco negro, emitiria radiação e evaporaria. Mas, supondo que mesmo assim ele continuasse estável, continuaria sendo inofensivo. Esse buraco negro teria sido criado à velocidade da luz (300 mil km por segundo) e continuaria a passear neste ritmo se não desaparecesse. Em menos de 1 segundo ele atravessaria as paredes do LHC e se afastaria em direção ao espaço. A única maneira de ele permanecer na Terra é se sua velocidade for diminuida a 15 km por segundo. E, supondo que isto ocorresse, ele iria para o centro da Terra, devido à gravidade, mas continuaria não sendo ameaçador. Para representar perigo, seria preciso que ele adquirisse massa, mas com o tamanho de um próton, ele passaria pela Terra sem trombar em nada (não parece, mas o mundo ultramicroscópico é quase todo formado por vazio), e ele só encontraria um próton para somar à sua massa a cada 30 minutos à 200 horas. Para chegar a ter 1 miligrama, seria preciso mais tempo do que a idade atual do universo.[1]
[editar] O que é um hádron
Um hádron (palavra de origem grega que significa forte) é uma partícula capaz de interagir através da força nuclear forte, e é constituída por quarks, logo está inclusa na Teoria da Cromodinâmica Quântica. Exemplos de hádrons são os principais núcleons do Universo, o próton e o nêutron, (Próton = 2 up quarks e 1 down quark ; Nêutron = 1 up quark e 2 down quarks).
