Um novo acelerador de partículas promete ser ainda mais potente do que o Grande Colisor de Hádrons (LHC), que é o maior atualmente. No entanto, há muito o que saber sobre o equipamento, então, veja neste artigo tudo sobre o Future Circular Collider (FCC).
O que é um acelerador de partículas?
Um acelerador de partículas nada mais é do que uma máquina ultra potente e gigante que permite a descoberta de novas partículas ao acelerar:
- prótons;
- elétrons;
- íons;
- átomos carregados.
A ideia é que eles possam revolucionar a física como a conhecemos e ajudar a compreender o universo e como ele funciona. Em suma, este tipo de equipamento é capaz de mover tais partículas ao confiná-las em feixes a uma velocidade próxima a da luz.
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O aparelho ainda faz a aplicação de campos elétricos, bem como magnéticos com muita intensidade, ao passo que isso impulsiona as matérias na máquina. A princípio, começam a uma velocidade inicial mais baixa que irá aumentar de forma gradual.
O objetivo final é fazer com que as partículas dentro do acelerador se choquem para coletar informações a partir da colisão. Contudo, há duas formas de isso ocorrer, seja por feixes direcionados em pontos específicos, ou para um alvo fixo dentro da máquina.
A colisão das partículas
O choque das partículas libera uma quantidade de energia muito alta, o que permite os cientistas analisar as reações que ocorrem a partir disso, como, por exemplo:
- criar novas partículas;
- estudar as suas propriedades;
- testar teorias físicas.
As colisões são vitais para a física, uma vez que o estudo sobre elas ajuda a entender a estrutura da matéria, bem como da energia. Do mesmo modo, é uma das peças cruciais para entender o universo e sua origem.
Qual é o atual maior acelerador de partículas do mundo?
O maior acelerador de partículas do mundo é o Grande Colisor de Hádrons. Em suma, o LHC (Large Hadron Collider), como também é conhecido, está localizado na Suíça, em Genebra, no CERN (Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear).
Ele tem 27 km de circunferência e é capaz de realizar colisões de até 13,6 trilhões de TeV (elétron-Volts) e conta com 9300 ímãs. A princípio, ele está ativo desde 2008, embora nos últimos anos tenha dado uma pausa para receber as devidas manutenções e atualizações.
Com o LHC, os cientistas do CERN conseguiram acelerar partículas subatômicas, a princípio, cada uma em sentido oposto para gerar a colisão. Em síntese, a velocidade chegou próxima à da luz, ao passo que se chocaram entre si para a sua desintegração.
Partículas menores
Como resultado dessa colisão, surgem partículas menores que dão pistas e detalhes sobre a interação dos átomos, bem como sua composição. A princípio, foi através disso que o Grande Colisor de Hádrons teve uma de suas maiores descobertas desde a sua fundação.
O maior feito do Grande Colisor de Hádrons
Este acelerador tem como a sua maior conquista a descoberta do Bóson de Higgs. Na época, a mídia a apelidou como a partícula de Deus, o que gerou muito atrito com a comunidade científica, que não gostou do nome.
Isso se dá pelo fato de que ela representa a chave que visa explicar não só a origem da massa e demais partículas elementares. Mas, por ajudar em uma compreensão maior sobre o universo e como ele funciona.
O Bóson de Higgs já era previsto em 1964 pelo físico inglês Peter Higgs, que teve o seu nome batizado em 2012, com a descoberta. Contudo, foi graças ao LHC que tudo isso se tornou possível, pois ela é uma peça vital da teoria das partículas subatômicas.
Quais são os desafios do atual acelerador de partículas?
O atual acelerador de partículas, o Grande Colisor de Hádrons, se mostrou incapaz de explicar 95% de todo o cosmos para fins de estudo. Ao passo que isso deixa em aberto questões importantes sobre o universos, são elas:
- a energia escura;
- e a matéria escura.
Esses dois campos geram dúvidas e muitas perguntas para a comunidade científica, que ainda não tem respostas concretas sobre elas. Além disso, o LHC, o maior do mundo, sofre com outros aspectos, como o fato de consumir muita energia, o que restringe o seu uso.
Tal fato gera um superaquecimento da máquina, ao passo que exige sistemas complexos de refrigeração para lidar com o calor em excesso. Afinal, para ele funcionar, é vital manter a temperatura ideal do colisor.
Outro desafio que vale citar também é que o LHC opera em um alto grau de densidade das suas partículas. Em suma, isso é capaz de gerar choques indesejados, o que faz nascer a necessidade de um novo acelerador, o FCC (Future Circular Collider).
Qual é o novo acelerador de partículas?
O novo acelerador de partículas é o Future Circular Collider, no entanto, é ainda apenas um projeto a se tornar viável. Uma vez que, com a limitação do LHC, o FCC é algo cada vez mais urgente, mas depende de alguns detalhes importantes a citar, são eles:
- custo de construção gira em torno de 15 bilhões de dólares;
- a sua circunferência seria três vezes maior do que o LHC;
- duas vezes mais profunda do que o LHC;
- a divisão de construção é dividida em duas etapas, sendo a primeira antes de 2040.
Há muitas preocupações sobre a construção do FCC, uma vez que não só o seu custo será alto, mas também levaria muito tempo para concluir.
A diretora do CERN, Fabiola Gianotti, no entanto, crê que o projeto é viável e será um passo importante para a humanidade compreender o universo. Porém, vale lembrar que tudo isso continua sob análise da alta cúpula da organização.
Qual é o futuro do acelerador de partículas?
O futuro do acelerador de partículas tende a ser o FCC (Future Circular Collider), visto que o Colisor de Hádrons é limitado para os cientistas. Contudo, embora demore um pouco para o projeto sair do papel, a ideia é que a nova máquina seja muito mais potente que a atual.
Isso vai permitir uma pesquisa mais profunda sobre a física de partículas a fim de encontrar novas evidências sobre o universo. Ao passo que, isso vai precisar de uma computação de alto desempenho, como o uso de um computador quântico para análise dos dados.
