SWI, 01/07/2022 - com Financial Times
Por Clive Cookson
O maior acelerador de partículas do mundo será acionado novamente na próxima semana, quando os cientistas retomarem as pesquisas sobre os mistérios do universo após um desligamento de três anos para trabalhar para melhorar a potência e a precisão da máquina.
O reinício do Grande Colisor de Hádrons no laboratório Cern perto de Genebra coincide com o 10º aniversário da célebre descoberta por seus pesquisadores do bóson de Higgs, uma partícula fundamental há muito procurada que dá massa a outros componentes subatômicos do universo.
Os cientistas esperam que o aumento da energia e da frequência com que os prótons colidem nos experimentos do LHC, depois de acelerar quase à velocidade da luz em um anel subterrâneo de 27 km, forneça evidências para uma “nova física” – forças e partículas fundamentais que vão além do chamado modelo padrão, ao qual o bóson de Higgs deu um toque final.
Milhares de físicos trabalham no LHC na sede do Cern perto da fronteira franco-suíça e remotamente de universidades de todo o mundo.
Entre outras questões, eles esperam descobrir por que a matéria, e não a antimatéria, domina o universo e descobrir a natureza da “matéria escura” – invisível para todos os instrumentos científicos até agora desenvolvidos – que é conhecida por ser mais abundante que a matéria convencional.
Progresso lento
Alguns físicos expressaram preocupação de que, embora merecida, a empolgação com a descoberta de Higgs e seu reconhecimento com o Prêmio Nobel no ano seguinte pode ter levado o público a acreditar que encontrar novas partículas é o apogeu da física de partículas – e levou ao desapontamento de que nada tão espetacular surgiu desde 2012.
“É claro que seria fantástico ver evidências inequívocas de nova física e sempre esperamos, ao analisar os dados, que este seja o momento em que observamos algo. . . como uma nova partícula fundamental”, disse Tara Shears, pesquisadora do Cern e professora de física da universidade de Liverpool, no Reino Unido.
“Mas pode ser que a nova física se mostre indiretamente, causando um padrão de diferenças no comportamento das partículas que nossa teoria não pode explicar e que levaria mais tempo para reunir as evidências e entender”, disse ela. “Tudo depende de qual é a natureza da nova física – e como não sabemos disso, temos que tentar todos os caminhos possíveis para encontrá-la.”
Gavin Salam, professor de física da Universidade de Oxford, apontou que os cientistas aprenderam muito sobre o bóson de Higgs a partir de dados do LHC nos últimos 10 anos. “Nossa exploração de Higgs e suas interações foi muito além de nossas expectativas originais”, disse ele.
"Nova" física
Experimentos do LHC mostraram que o bóson é responsável pela massa de um número crescente de outras partículas, ampliando o escopo do modelo padrão.
O LHC superalimentado levaria esse processo muito mais longe, disse Salam. Uma questão-chave que ele espera que seja respondida é se o bóson de Higgs é realmente uma partícula fundamental indivisível ou é composto de outras partículas.
Várias dicas de nova física de experimentos anteriores serão investigadas na próxima corrida do LHC. Uma descoberta foi uma discrepância inesperada entre o comportamento do elétron e seu primo pesado, o múon, que parece contrariar o modelo padrão, embora os dados fossem insuficientes para os pesquisadores terem certeza.
Outra foi uma observação do acelerador de partículas Tevatron, agora fechado, no Fermilab, nos EUA, que descobriu que outra partícula subatômica, o bóson W, tinha uma massa inesperadamente grande que era inconsistente com o modelo padrão. Os experimentos do LHC adicionarão poder estatístico suficiente para refutar ou confirmar essa inconsistência.
“É importante acrescentar que não ver evidências de nova física não significa que você não aprendeu nada com a pesquisa – longe disso”, disse Shears.
Nota: nova física = metafísica
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