Rodolfo Domenico Pizzinga

 

 

 

 

 

 

 

 

Objetivo do Estudo

 

 

 

Este despretensioso e desoriginal estudo pretendeu examinar, muito rapidamente, as conseqüências dos experimentos que estão sendo realizados com o maior acelerador de partículas do mundo – o Large Hadron Collider - LHC – talvez o maior avanço da Física depois do advento da Teoria da Relatividade. Há décadas, os cientistas de todo o mundo andam procurando por uma partícula invisível que determine as propriedades básicas da matéria. Conhecida no mundo científico como Bóson de Higgs1, acredita-se que ela seja uma coisa vibratória do vácuo invisível que permeia todo o Universo (vista hoje mais como um campo de energia uniforme que independe da gravidade), e, se comprovada sua existência, poderá escancarar uma porta para uma realidade completamente desconhecida pela Humanidade. O Bóson de Higgs é tão fundamental que alguns físicos o apelidaram de Partícula de Deus – um componente integral e fundamental que, se conhecido, pensam os cientistas, explicaria como a massa se expressa no incognoscível oceano vibratório universal, de um Universo jamais concebido. Enfim, se presumidamente sabemos um pouco como a coisa funciona nesta Terceira Dimensão, continuamos sem saber o que é a coisa e se o seu funcionamento é o mesmo em todas as Dimensões. Se os experimentos em curso forem bem sucedidos, talvez alguma compreensão incipiente advenha sobre a natureza desta coisa até hoje desconhecida, tanto quanto o que possam ser a energia escura e a matéria escura. É por isso que há tanta expectativa quanto à Partícula de Deus, pois ela poderia explicar a massa de todas as demais partículas, pelo menos no que concerne a este Plano Tridimensional (comprimento, largura e altura).

 

Entretanto, ainda que minha graduação em Química pela antiga Universidade do Estado da Guanabara – UEG tenha me dado a mesma autorização para lecionar Física (Ministério da Educação e Cultura, Processo nº 1865/72, Registro nº 3607/GB), eu não sou um físico teórico e muito menos um especialista em Física das Partículas. Logo advirto: as reflexões e as conclusões a que chegarei, acompanhando outros pensadores, poderão em parte estar equivocadas, e assim, este texto não deve ser utilizado como referência. Para falar a verdade, eu nem sei se a animação em flash que abre este trabalho tem alguma validade, mas o que pretendi representar foram as duas possibilidades do experimento no interior do Large Hadron Collider, ou seja: sucesso e fracasso. Seja lá como for, eu deixei a intuição me orientar. O que não estiver correto, a culpa é dela – da intuição. Tão-somente isto, mas, com sinceridade, o que menos desejo é causar algum tipo de inquietação ou de ansiedade mal definida com o que refletirei nas Considerações Finais. Todas as Páginas da Internet e todos os Websites consultados, de onde este trabalho nasceu e foi rascunhado, estão referenciados ao final.

 

 

 

 

O Large Hadron Collider

 

 

 

 

Large Hadron Collider

Large Hadron Collider

 

 

 

O Large Hadron Collider – LHC (Grande Colisor de Hádrons ou Hadrões) é o maior acelerador de partículas do mundo, localizado no CERN2, tendo entrado definitivamente em funcionamento em 10 de setembro de 2008 com o objetivo de recriar as condições que existiram no Universo uma fração de segundo depois do admitido como verdadeiro Big Bang. Sua forma é circular, com um perímetro de 27 quilômetros.

 

Ao contrário dos demais aceleradores de partículas, a colisão será entre prótons e não entre pósitrons e elétrons (como no LEP), entre prótons e antiprótons (como no Tevatron) ou entre elétrons e prótons (como em HERA). O LHC irá acelerar os feixes de prótons até atingirem sete TeV3, assim, a energia total de colisão entre dois prótons será de 14 TeV, e depois fará com que colidam em quatro pontos distintos. A luminosidade nominal instantânea é 1034 cm-2s-1, que corresponde a 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. Através dessas grandes colisões, os físicos podem estudar características da estrutura da matéria que não podem ser examinadas em baixos níveis de energia, como os componentes das partículas elementares e seus comportamentos. Em outras palavras: o experimento pretende decifrar o segredo do mundo físico e descobrir em que consiste o Universo; pelo menos em que consiste o Universo mais próximo manifestado pela nossa Terceira Dimensão, pois, penso que pretender elastecer o resultado das experiências para todo o ilimitado Universo seria, no mínimo, um contra-senso. Mas, como o objetivo é recriar as condições que existiram no Universo uma fração de segundo depois do Big Bang...

 

Como descreveu Joel Achenbach em matéria publicada na Revista National Geographic, se tudo correr bem, as violentas colisões dos dois feixes de partículas que irão percorrer em direções opostas vão transformar a matéria em fortes pulsos de energia, os quais, por sua vez, irão se tornar vários tipos interessantes de partículas, algumas das quais jamais vistas. Nisto se resume a Física Experimental de Partículas: fragmentos de coisas são lançados uns contra os outros, e deste choque surgem outras coisas.

 

O Large Hadron Collider possui um túnel construído a uma profundidade que varia de 50 a 150 metros na fronteira da França com a Suíça, onde os prótons serão acelerados no anel de colisão que tem cerca de 8,6 quilômetros de diâmetro. Amplificadores serão usados para fornecer ondas de rádio que são projetadas dentro de estruturas repercussivas conhecidas como cavidades de freqüência de rádio. Exatamente 1.232 ímãs bipolares supercondutores de 35 toneladas e quinze metros de comprimento agirão sobre as transferências de energias dentro do LHC. Os detetores de partículas ATLAS, ALICE, CMS e LHCb, que monitoram os resultados das colisões, possuem mais ou menos o tamanho de prédios de cinco andares (entre 10 e 25 metros de altura) e 12.500 toneladas.

 

Um dos principais objetivos do LHC é tentar explicar a origem da massa das partículas elementares e encontrar outras dimensões do espaço, entre outras coisas. Uma dessas experiências, como já foi mencionado, envolve a partícula Bóson de Higgs. Caso a teoria dos campos de Higgs estiver correta, ela será descoberta pelo LHC. Procura-se também a existência da supersimetria.4 Experiências que investigam a massa e a debilidade da energia gravitacional constituirão um equipamento toroidal5 do LHC e do CMS (solenóide de múon compacto). A expectativa é que as experiências por meio do LHC possam permitir a descoberta de várias partículas dotadas de todas as cargas de energia e que exerçam as mesmas interações que as partículas do Modelo Padrão conhecidas.

 

 

Aparecimento do Bóson de Higgs

 

 

 

 

Críticas e Riscos

 

 

 

Alguns cientistas acreditam que este equipamento pode provocar uma catástrofe de dimensões cósmicas pela geração de um buraco negro que acabaria por destruir a Terra. Outros acusam o CERN de não ter realizado os estudos de impacto ambiental necessários. No entanto, alguns cientistas pensam que apesar das alegações de uma suposta criação de um buraco negro, o que de fato poderia ocorrer seria a formação de strange quarks,6 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 reputação, como Stephen Hawking e Lisa Randall, afirmam que tais teorias são meramente absurdas, e que as experiências foram meticulosamente estudadas e revisadas e estão sob controle.

 

Entretanto, se um buraco negro7 fosse produzido dentro do LHC, ele teria um tamanho milhões de vezes menor que um grão de areia, e não viveria mais de 10-27 segundos, pois, por ser um buraco negro emitiria radiação e deixaria de existir. 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 diminuída 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 colidir com outra partícula (não parece, mas o mundo ultramicroscópico é quase todo formado por vazio), e ele só encontraria um próton para somar à sua massa entre 30 minutos e 200 horas. Para chegar a ter 1 miligrama, seria preciso mais tempo do que a idade atual do Universo.

 

O cientista brasileiro do Massachusetts Institute of Technology – MIT, Ph.D em Astrofísica pela Universidade de Bolonha, Gabriel Moraes Ernst, entende que a teoria está concernente com as principais vertentes de análise, ao considerar a aplicabilidade da transferência de pósitrons com base na massa do buraco negro gerado.

 

 

 

 

Considerações Finais

 

 

 

Tudo isto que acima foi resumido é público e notório e está divulgado em diversas Páginas da Internet; este texto, portanto, não está (re)descobrindo a pólvora e eu não reivindico qualquer autenticidade para ele. Não é novidade, pelo menos para os que estão acompanhando este assunto. Todavia, farei algumas perguntas-reflexões sobre esta matéria, que também não são novas ou originais, mas que preocupam muitos internautas.

 

Em primeiro lugar, ainda que eu tenha afirmado que as experiências que estão sendo levadas a cabo no Large Hadron Collider talvez representem o maior avanço da Física depois do advento da Teoria da Relatividade, se elas não forem realizadas com efetividade8 necessária e concertada, que deve ser de 100% e sem direito a falhas, realmente algo inesperado e indesejável poderá acontecer. Bugs (falhas ou erros no código de um programa que provocam seu mau funcionamento) são possíveis e imprevisíveis, como o infarto do miocárdio, que dá de repente. Ainda que o Bug do milênio – que foi o termo usado para se referir ao problema previsto para ocorrer em todos os sistemas informatizados na passagem do ano de 1999 para o ano 2000 – não tenha acontecido, isto não significa que um erro de lógica na concepção de um determinado software do Large Hadron Collider não possa vir a acontecer. Ou será que os cientistas que estão à frente deste projeto se acreditam onipotentes e infalíveis, maiormente quando gigantescas quantidades de energia estão envolvidas no processo?

 

Por outro lado, será que a misticamente reconhecida Unidade Cósmica implica realmente em que as Leis que regem uma galáxia ou um universo sejam as mesmas Leis que regem todas as galáxias e todos os universos? Certamente o que ocorre na Terceira Dimensão não é exatamente a mesma coisa que ocorre em dimensões abaixo e acima da Terceira. Não se pode esquecer que o conhecimento que está sendo empregado nesta fantástica experiência é o conhecimento acumulado neste Plano Tridimensional, que suposta e contraditoriamente envolverá resultados multidimensionais. Talvez o exemplo não seja o mais feliz e nem eu sei porque vou dá-lo, mas a Grande Loja Branca é exatamente o oposto da Grande Loja Negra. Então, cabe a pergunta: se este experimento for bem sucedido, o que todos esperam, quem tiver o controle do funcionamento do LHC o que fará com o novo conhecimento auferido? E como decorrência, o que farão os Governos que bancaram os bilhões de dólares para que o experimento colidente pudesse acontecer? Enfim, enquanto a Humanidade aguarda os resultados, um acidente já ocorreu: um dos magnetos quase se soltou de seu suporte durante um teste em março de 2007.

 

Seja como for, será que tudo foi previsto? Este experimento, que poderá mudar a face da Física, está sendo conduzido sob a égide dos mais rígidos preceitos morais? Foram feitos estudos de impacto ambiental? Não, não foram. Foi realmente prevista a formação de buracos-negros ou a negativa para esta possibilidade corre por conta da vaidade científica? O argumento, como foi visto, é que 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 do que 10-27 segundos, pois, por ser um buraco negro emitiria radiação e deixaria de existir. Foi cogitada a produção de algum tipo de matéria mais estável do que a matéria comum que conhecemos (ou mesmo de antimatéria) durante a operacionalidade à plena carga do sistema? Isto é preocupante, pois a operacionalidade a plena carga só pode ser concretamente conhecida à plena carga. Foi realmente antevista a produção de monopólos magnéticos? A produção desses monopólos magnéticos, segundo os pesquisadores, pode induzir um processo de decaimento de prótons, geralmente em um píon e um pósitron, que faria com que toda a matéria, a partir do decaimento, se desestruturasse progressiva e irreversivelmente. Será possível que esse experimento possa vir a gerar uma transição para um estado-estágio diferente de vácuo quântico? Será que foi pensada a possibilidade da produção de uma fenda interdimensional? Penso que de todos os horrores, este último seja mesmo o mais grave.

 

O que eu sei é que 99,99% (ou mais) da Humanidade nada sabem do funcionamento desse Large Hadron Collider, e estão comendo o que lhes está sendo empurrado goela abaixo. Ainda que eu reconheça que se tudo der certo os filhotes desse notável experimento acabarão por melhorar as condições de vida na Terra, como foi o caso do WWW, eu pergunto: por que, primeiro, não saciar a sede de dois bilhões de seres humanos que não têm sequer acesso à água tratada? Por que, antes, não matar a fome de não sei quantos outros que andam a morrer à míngua? Por que, preferencialmente, por exemplo, não cuidar de encontrar soluções concertadas para a poluição, para o aquecimento global, para as questões energéticas e para a montanha de doenças, como a AIDS, que ceifam milhões de vidas, e que as estatísticas não conseguem sequer acompanhar com dados atualizados?

 

Bolas! O homem poderá até encontrar a Partícula de Deus... Mas, e quanto ao Deus do seu Coração?

 

 

 

 

 

 


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Notas:

1. Bóson de Higgs é uma partícula elementar escalar maciça hipotética predita para validar o modelo padrão atual de partícula. É a única partícula do modelo padrão que ainda não foi observada, mas representa a chave para explicar a origem da massa das outras partículas elementares. Todas as partículas conhecidas e previstas são divididas em duas classes: férmions (partículas com spin da metade de um número ímpar) e Bósons (partículas com spin inteiro). As massas das partículas elementares e as diferenças entre o eletromagnetismo (causado pelo fóton) e a força fraca (causada pelos Bósons de W e de Z) são críticas em muitos aspectos da estrutura da matéria microscópica e macroscópica; assim se existir, o Bóson de Higgs terá um efeito enorme no mundo em torno de nós. Até o ano de 2006, nenhuma experiência detetou diretamente a existência do Bóson de Higgs, mas há alguma evidência indireta de sua existência. O Bóson de Higgs foi predito primeiramente em 1964 pelo físico britânico Peter Higgs, trabalhando as idéias de Philip Anderson. Em 10 de setembro de 2008 entrou em funcionamento o Grande Colisor de Hádrons, onde se espera encontrar a prova definitiva deste Bóson. Higgs disse a jornalistas que ele tem a esperança de receber a confirmação de sua teoria antes de seu 80° aniversário em maio de 2009. Caso isso não aconteça, ele brincou: — terei de pedir ao meu médico que me mantenha vivo por um pouquinho mais de tempo.

 

 

 

2. Organização Européia para Investigação Nuclear, mais conhecida pelo acrônimo CERN, do francês Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire (Conselho Europeu para Pesquisa Nuclear), é o maior centro de estudos sobre física de partículas do mundo. Localiza-se em Meyrin, perto de Genebra, na Suíça. São membros participantes: Alemanha, Áustria, Bélgica, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Grécia, Países Baixos, Hungria, Itália, Noruega, Polônia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Eslováquia, Suécia e Suíça. Tem como organizações e países observadores: Comissão Européia, Federação Russa, Índia, Israel, Japão, Turquia, Unesco e os EUA. Existem ainda países não-membros mas envolvidos em programas, entre eles: África do Sul, Argélia, Argentina, Armênia, Austrália, Azerbaijão, Bielo-Rússia, Brasil, Canadá, China, Chipre, Coréia do Sul, Croácia, Eslovênia, Estônia, Formosa, Geórgia, Índia, Irã, Irlanda, Islândia, México, Marrocos, Paquistão, Peru, Romênia, Sérvia e Ucrânia. No meio acadêmico, ficou conhecido por inúmeras experiências com colisores tais como o Super Proton Synchrotron – SPS e o Large Electron-Positron Collider – LEP, a descoberta dos Bósons W e Z e os diversos prêmios Nobel ganhos por seus pesquisadores. Popularmente, ficou conhecido pela invenção da World Wide Web (que significa 'rede de alcance mundial', também conhecida como Web e WWW) que é um sistema de documentos em hipermídia que são interligados e executados na Internet e por muitos considerada sua maior descoberta. No interior do Large Hadron Collider, o primeiro big bang ocorreu em novembro de 2007.

3. 1 TeV = 1 trilhão de elétrons-volt = 1012 elétrons-volt.

4. Em matemática e física teórica, invariância é uma propriedade de um sistema e suas grandezas, as quais permanecem imutáveis, caracterizando uma grandeza invariante, sobre qualquer transformação. Exemplos de invariantes incluem a velocidade da luz sob uma transformação de Lorentz e o tempo sob uma transformação de Galileu. Muitas destas transformações representam deslocamentos entre referenciais de diferentes observadores, e, então, pela invariância do teorema de Noether sob uma transformação representa uma lei de conservação. Por exemplo, a invariância sob translação leva à conservação do momento, e a invariância no tempo leva a conservação de energia. Invariantes são muito importantes na moderna física teórica, e muitas teorias são de fato expressas em termos de suas simetrias e invariantes. Covariância e contravariância generalizam as propriedades matemáticas de invariância em matemática de tensores, e são freqüentemente usadas em no eletromagnetismo e nas relatividades especial e geral.

5. Relativo a toróide ou a toro (figura geométrica). Toróide é um sólido ou uma superfície gerada pela rotação de uma curva plana fechada em torno de uma reta que lhe é coplanar e não secante.

6. Quark, em física de partículas, é um dos dois elementos básicos que constituem a matéria (o outro é o lépton) e é a única das partículas que interage através de todas as quatro forças fundamentais. O quark é um férmion fundamental com carga hadrônica ou cor. Não se observaram ainda quarks em estado livre. Segundo o Modelo Padrão, os quarks ocorrem em seis tipos na natureza: top, bottom, charm, strange, up e down. Os dois últimos formam os prótons e nêutrons, enquanto os quatro primeiros são formados em hádrons instáveis em aceleradores de partículas.

7. Um buraco negro clássico é um objeto com campo gravitacional tão intenso que a velocidade de escape excede a velocidade da luz. Nem mesmo a luz (aproximadamente 300.000 km/s) pode escapar do seu interior; por isto, o termo negro (se não há luz sendo emitida ou refletida o objeto é invisível). A expressão buraco negro, para designar tal fenômeno, foi cunhada pela primeira vez em 1968 pelo físico americano John Archibald Wheeler, em artigo histórico chamado The Known and the Unknown, publicado no American Scholar e no American Scientist. O termo buraco não tem o sentido usual, mas traduz a propriedade de que os eventos em seu interior não são vistos por observadores externos.

8. Efetividade = eficiência + eficácia.

 

Páginas da Internet e Websites consultados:

http://viajeaqui.abril.com.br/
ng/materias/ng_materia_270796.shtml

http://www.inovacaotecnologica.com.br/
noticias/noticia.php?artigo=010805070402

http://www.gnosisonline.org/
Ciencia_Gnostica/A_Particula_de_Deus.shtml

http://www.mx6.com/forums/lounge/
214469-october-21-world-will-end-56k-gtfo.html

http://casa.colorado.edu/
~ajsh/bho_gif.html

http://pt.wikipedia.org/wiki/
Imagem:BlackHole.jpg

http://pt.wikipedia.org/wiki/
Buraco_Negro

http://en.wikipedia.org/wiki/
Strange_quark

http://en.wikipedia.org/wiki/
Quark

http://www.pbase.com/
no1home/image/16458227

http://pt.wikipedia.org/wiki/
B%C3%B3son_de_Higgs

http://pt.wikipedia.org/wiki/
Invari%C3%A2ncia

http://pt.wikipedia.org/wiki/CERN

http://pt.wikipedia.org/wiki/
Grande_Colisor_de_H%C3%A1drons

 

Música de fundo:

How Do You Keep The Music Playing (Michel Legrand, Alan Bergman & Marilyn Bergman)

Fonte:

http://calskp.50megs.com/MemMidis.html