Cern aos 70 anos: colidindo partículas em nome da humanidade

A Organização Europeia de Pesquisa Nuclear – mais conhecida por seu antigo acrônimo em francês, Cern – é um epicentro de avanços científicos. Desde 1954, milhares entre os mais importantes cientistas e novas mentes do mundo têm convergido para a Suíça para explorar como o universo funciona.

Assim, o Cern é sede de algumas das descobertas mais importantes dos séculos 20 e 21, da confirmação do misterioso bóson de Higgs, em 2012, a inovações mais práticas, como a criação da World Wide Web.

Neste domingo (29/09), a instituição comemora seu 70º aniversário. Ela é especialmente conhecida por seu extenso acelerador de partículas subterrâneo, o Grande Colisor de Hádrons (LHC, na sigla em inglês), um tubo de 27 quilômetros de extensão construído perto de Genebra, sob as zonas fronteiriças da Suíça e da França.

Desde setembro 2008, o LHC vem sendo utilizado para aceleração de partículas subatômicas, com o lançamento de feixes de prótons em direções opostas ao longo do tubo de vácuo. As partículas altamente energizadas são guiadas por supercondutores eletromagnéticos, até colidirem a quase a velocidade da luz.

Elas são tão pequenas, que fazê-las colidir é como a colisão de duas agulhas atiradas a 10 quilômetros de distância, e a energia resultante é utilizada para criar novas partículas subatômicas.

Ao todo, o Cern abriga 11 aceleradores, empregados no desenvolvimento de novas tecnologias, algumas das quais afetam a vida quotidiana, de computadores e microchips mais potentes a avanços na saúde, energia e exploração espacial.

Bósons de Higgs, sim, buracos negros, não

Um dos pontos centrais da agenda do Cern era encontrar a assim chamada "partícula de Deus": o bóson de Higgs. Ele deve seu nome ao Nobel da Física inglês Peter Higgs (1929-2024), o qual postulava que essa partícula preenche todo o universo, conferindo massa às demais. A comprovação prática dessa teoria veio em 2012, abrindo todo um novo campo da física de partículas e ajudando a explicar por que elas se aglutinaram na formação do universo.

Antes de o Grande Colisor entrar em funcionamento, havia o receio de que fazer colidir prótons a quase a velocidade da luz poderia resultar na formação de micro buracos negros. Diferente de seus grandes parentes no espaço sideral que aprisionam matéria e energia, porém, eles durariam apenas frações de segundo e seriam totalmente inofensivos.

Esse temor não se confirmou, contudo – para decepção de alguns cientistas, que viam na eventual confirmação da teoria uma oportunidade de estudar como a gravidade se comporta em escala quântica.

Contudo, o LHC não é o fim da linha para os cientistas do Cern, que ambicionam ainda encontrar resposta para muitas outras questões em aberto sobre o universo. Assim, estão desenvolvendo um Grande Colisor de Hádrons de Alta Luminosidade (LH-LHC) de segunda geração, permitindo-lhes no mínimo quintuplicar o número de colisões de prótons no tubo de vácuo.

O LH-LHC deverá entrar em operação por volta de 2041, com planos de gerar pelo menos 15 milhões de bósons de Higgs por ano. A meta é não só aprender mais sobre as misteriosas partículas, mais também descobrir outras, ainda desconhecidas.