O que são e para que servem os aceleradores de partículas? | Mundo Estranho
O que são e para que servem os aceleradores de partículas?
access_time 19 ago 2016, 17h12 - Publicado em 18 abr 2011, 18h56
Eles são os maiores laboratórios já construídos pelo homem. Por fora, parecem grandes túneis, que podem ser retos ou em forma de anel e ter vários quilômetros de extensão. Dentro deles, as partículas que compõem os átomos – como prótons e elétrons – são aceleradas a velocidades próximas à da luz. Durante o trajeto pelo grande túnel, elas se chocam contra obstáculos ou até mesmo umas com as outras. Para quê? Para os cientistas entenderem melhor os mais ínfimos componentes da matéria. Os quarks, por exemplo, que formam prótons e nêutrons, só foram descobertos em aceleradores. Só com esse tipo de equipamento é possível quebrar partículas incrivelmente densas e milhões de vezes menores que o átomo. Por um lado, dá para dizer que os aceleradores são uma espécie de gigantesco microscópio, já que permitem ao observador saber o que há dentro das menores partículas. Por outro, podem ser considerados um tipo de máquina do tempo.
Afinal, eles nos mostram do que era composto o universo antes de os próprios átomos terem se formado. Outra função desse sofisticado equipamento é pesquisar o que acontece no mundo das velocidades relativísticas – assim chamadas por causa da Teoria da Relatividade, criada pelo grande físico alemão Albert Einstein (1879-1955). A famosa teoria prevê acontecimentos bizarros para a matéria caso sua velocidade chegue próxima à da luz. Nessas condições, as partículas ficam com massa 20 vezes maior e vivem dez vezes mais tempo. Para um múon, tipo de partícula que vive só dois milionésimos de segundo, isso é pouco. Mas se fosse possível manter um ser humano a essa velocidade ele teoricamente viveria quase 1 000 anos! Enfim, apenas os grandes aceleradores são capazes de trazer para a prática esse mundo pra lá de estranho das teorias físicas. Aceleradores menores, do tamanho de uma sala, têm outras aplicações.
Eles criam jatos de partículas úteis, por exemplo, na medicina. "Um tumor de câncer pode ser combatido com feixes de prótons criados em aceleradores", diz o físico Alejandro Szanto, chefe do Departamento de Física Nuclear da Universidade de São Paulo (USP).
Big bang artificial Assim é o maior acelerador de partículas da Terra
Este é o acelerador LHC (sigla em inglês para Grande Colisor de Hádrons), que foi montado perto de Genebra, na Suíça. Sua construção consumiu 618 milhões de dólares por ano. Veja agora o que acontece dentro da sua gigantesca estrutura
1. Dentro do anel de 27 km de circunferência, bilhões de prótons, impulsionados por fortíssimos ímãs, são atirados uns contra os outros a uma velocidade próxima à da luz (300 000 km/s)
2. Mais de 40 milhões de choques acontecem a cada segundo. Isso ocorre no interior de detectores, para que os físicos saibam onde e como surgirão as partículas resultantes das colisões
3. Quando dois prótons colidem, eles se despedaçam em quarks, elétrons e fótons
4. Quase que instantaneamente, quarks se unem para formar os chamados mésons. Também surgem os múons – um tipo de elétron 207 vezes mais pesado que o normal
5. Ao estudar essas partículas, os físicos podem entender melhor a natureza da matéria e ter uma idéia de como ela se formou após o Big Bang