10 curiosidades sobre o Grande Colisor de Partículas do CERN

Se você tem ao menos algum interesse em ciência (ou se é fã de The Big Bang Theory), já deve ter ouvido falar sobre o Grande Colisor de Hádrons (LHC, na sigla em inglês). Ainda assim, não é preciso ser nenhum gênio da física para perceber que os detalhes desse incrível aparelho não são dos mais fáceis de entender, mesmo para quem não é um completo leigo.

É claro, não é fácil admitir publicamente certas dúvidas em um mundo em que a cultura nerd se torna cada vez mais mainstrean e em que a internet virou um abrigo perfeito para haters de todo tipo. Por esse motivo, comentamos a seguir 10 curiosidades que você pode querer saber sobre o LHC, mas nunca teve coragem de perguntar.

1 – O que significa “Grande Colisor de Hádrons”?

A primeira é fácil: a palavra grande se refere ao tamanho do aparelho. O LHC é um amplo túnel circular, com uma circunferência de 27 quilômetros, enterrado sob uma camada média de 100 metros de terra e rochas. O termo colisor diz respeito ao fato do aparato ser usado acelerar prótons (e ocasionais íons) em direções opostas, para então poder colidi-los e mostrar quais partículas resultam do processo.

Na física, os hádrons são uma família de partículas subatômicas feita de quarks e mantida junta por uma interação nuclear forte (uma das quatro interações fundamentais, que incluem ainda a gravitacional, a eletromagnética e a nuclear fraca). Os prótons e os nêutrons são alguns exemplos de hádrons.

2 – Por que ele fica no subsolo?

Uma das razões é o fato de que encontrar um imóvel de 27 quilômetros acima da terra é algo realmente caro. O LHC usa um túnel cavado originalmente para abrigar um colisor diferente, o Grande Colisor de Elétrons e Pósitrons (LEP, na sigla em inglês), que foi desativado no ano 2000. Outro detalhe interessante é que toda a terra e rochas acima do aparelho servem como um excelente escudo contra a radiação natural que pode alcançar seus detectores.

Fonte da imagem: Reprodução/Atlas Experiment

3 – Qual a semelhança entre o LHC e um Lobisomem?

A resposta é que ambos são afetados pela lua. Assim como as marés, o solo também está sujeito à atração lunar. Quando a lua está cheia, a camada terrestre chega a subir até 25 centímetros, movimento que faz com que a circunferência do LHC aumente em até um milímetro. Pode não parecer muito, mas é o suficiente para que os cientistas precisem levar isso em consideração.

4 – Qual a semelhança entre o LHC e uma geladeira?

Fica frio, o LHC não é usado para impedir que a carne do churrasco dos pesquisadores estrague! Na realidade, a semelhança é que ambos dependem de refrigeração. O Grande Colisor de Hádrons tem o maior sistema criogênico do mundo e pode ser considerado um dos lugares mais gelados da Terra.

Para manter os ímãs do dispositivo na temperatura de supercondução, os cientistas tem que resfriá-los para 1,9 kelvin (-271,3 graus célsius) – uma temperatura menor do que a do espaço sideral, que atinge o valor mínimo de -270,5 graus célsius em alguns pontos. E atingir esse ponto nas escalar de calor não é fácil: são utilizadas 10 mil toneladas de nitrogênio líquido e 90 toneladas de hélio líquido, em um processo que leva algumas semanas.

5 – O que significa CERN?

É o acrônimo em francês para o Conselho Europeu para Pesquisa Nuclear, criado em 1952 com o apoio de 11 países. Dois anos depois, o termo “conselho” foi retirado do nome e substituído por “organização”, mas nenhum dos pesquisadores gostava da nova sigla, então a anterior permaneceu.

Se o nome da instituição soa familiar para você mesmo sem conhecer nada sobre o LHC, então existem duas explicações possíveis: ou você já ouviu falar que foi lá que inventaram a internet, ou você assistiu ao filme baseado no livro de Dan Brown, “Anjos e Demônios”.

6 – Quanto custou?

A construção do LHC durou quase 30 anos e estima-se que ela custou aos países-membros do CERN (e outros participantes) € 4,6 bilhões (cerca de R$ 14,5 bilhões). Mas isso não é tudo – como diriam aqueles comerciais de TV paga –, já que também houve mais € 1,43 bilhão (aproximadamente R$ 4,51 bilhões) de gastos com detectores e capacidade computacional, entre outras coisas.

Fonte da imagem: Reprodução/Neatorama

7 – De quanta eletricidade o LHC precisa para funcionar?

É preciso 120 MW para que o aparelho funcione, o que equivale ao consumo de energia cantão suíço de Genebra. Essa quantidade de força seria o suficiente para alimentar 1,2 milhão de lâmpadas incandescentes de 100 watts ou 120 mil casas medianas da Califórnia. Estima-se que o custo anual de funcionamento do LHC seja de € 19 milhões (quase R$ 60 milhões).

8 – Qual quantidade de dados que esperam obter do LHC?

Os experimentos do Grande Colisor de Hádrons contam com cerca de 150 milhões de sensores que fornecem informações 40 milhões de vezes por segundo. O fluxo de dados é de cerca de 700 MB por segundo, ou cerca de 15 petabytes por ano. Se você tentasse gravar tudo isso em CDs, acumularia uma torre de 20 km anualmente. E DVDs não seriam uma opção muito melhor, já que você precisaria de cerca de 100 mil a cada 12 meses.

Para receber esse dilúvio de informações, o CERN construiu a Grade Mundial de Computação do LHC, uma espécie de internet privada e super-rápida que conecta cerca de 80 mil computadores para que analisem os dados do colisor.

9 – O LHC pode criar um buraco negro que vai engolir a Terra?

Se você já tinha ouvido falar de aceleradores de partículas (não importa qual seja), provavelmente já ouviu teorias apocalípticas de que esses dispositivos poderiam dar origem a buracos negros que consumiriam nosso planeta, entre outras coisas.

Mesmo considerando que o LHC tem uma remota chance de criar um micro buraco negro, o produto teria uma medida e uma massa tão insignificantes que teria dificuldades para absorver sequer um próton, quanto mais um planeta inteiro. Outras teses apocalípticas (como a criação de strangelets, de monopolos magnéticos ou da “bolha-vácuo”), embora em teoria sejam minimamente possíveis, são altamente improváveis.

Fonte da imagem: Reprodução/Neatorama

10 – É possível ajudar nas pesquisas?

Embora uma equipe de mais de 7 mil cientistas esteja cuidando da ciência propriamente dita, qualquer pessoa com um computador e acesso à internet pode ajudar com o processamento de dados. O projeto LHC@home (algo como “LHC em casa”, em tradução livre) permite que você contribua no tempo livre do seu computador para ajudar a calcular simulações do colisor. Para participar, acesse o site (em inglês) clicando aqui.