ElLHC (Grande Colisor de Hádrons) iniciou sua jornada no já distante 2010, e a primeira rodada de experimentos nesse acelerador de partículas não parou até o final de 2018. Os dados coletados pelos cientistas nessa primeira etapa da atividade possibilitaram, entre outras descobertas, a descoberta do bóson de Higgs, e uma parte importante dessa informação é pela primeira vez ao nosso alcance desde alguns dias.
E é que o CERN publicou em seu repositório público nada menos que 20% dos dados coletados no experimento LHCb (Beleza do Grande Colisor de Hádrons) durante a sua primeira fase de atividade. É possível que, para alguém não familiarizado com aceleradores de partículas, isso não pareça muita informação, mas é. São muitos dados. Na verdade, eles ocupam nada menos que 200 TB.
A publicação destes dados responde ao compromisso assumido pelo CERN com o propósito de disponibilizar a informação que recolhe nas suas experiências a quem a queira investigar. Porém, como é lógico, para inferir conhecimento e tirar conclusões desses dados, é necessário filtrar, processar e analise-os com extremo cuidado. E isso só pode ser enfrentado por algumas organizações científicas em todo o planeta.
Ainda assim, é uma notícia muito boa, especialmente nestes tempos de tensão política generalizada, que os cientistas nos lembrem que a ciência está acima dos interesses geoestratégicos das grandes potências. “Os dados coletados no LHCb representam um legado único para a humanidade, especialmente se tivermos em mente que nenhum outro experimento aborda sua área de trabalho”, disse Sebastian Neubert, que lidera este experimento. Nada para adicionar.
o @LHCbExperiment divulgou dados do LHC Run 1 ao público pela primeira vez, permitindo que a pesquisa seja conduzida por qualquer pessoa no mundo.
Compreende 200 terabytes contendo informações obtidas de eventos de colisão próton-próton.
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— CERN (@CERN) 13 de dezembro de 2022
O LHCb está em busca de antimatéria, mas não está sozinho. ALPHA-g e GBAR o acompanham
Uma das razões pelas quais a antimatéria é tão interessante não só para os físicos de partículas, mas também para os apaixonados pela ciência, é que as ferramentas que temos ainda não nos permitem entender qual o papel que ela desempenhou na origem do universo. . Na realidade, nada mais é do que uma forma de matéria feito de antipartículasque são partículas com a mesma massa e spin das partículas que conhecemos, mas com cargas elétricas opostas.
Desta forma, a antipartícula do elétron é o pósitron ou antielétron. E a antipartícula do próton é o antipróton. A antimatéria tem uma propriedade incrível: ao entrar em contato direto com a matéria, ambas se aniquilam, liberando uma grande quantidade de energia na forma de fótons de alta energia, além de outros possíveis pares partícula-antipartícula. O mais curioso é que sua natureza exótica não impediu que os cientistas encontrassem uma maneira de obtê-la em laboratório para estudá-la e conhecer melhor suas características.
A antimatéria tem uma propriedade incrível: quando entra em contato direto com a matéria, ambas se aniquilam.
Este é precisamente o propósito do experimento LHCb. E a estratégia que os cientistas do CERN conceberam para investigar em as diferenças entre matéria e antimatéria consiste em estudar uma partícula conhecida como quark ‘b’. Este ‘b’ vem da palavra beleza em inglês, que significa beleza, e justifica a presença dessa letra no nome do experimento.
De qualquer forma, o curioso é que os grandes e altamente complexos detectores ATLAS e CMS não estão envolvidos; o experimento LHCb usa vários subdetectores menores que buscam identificar aquelas partículas resultantes da colisão entre prótons que são lançados em uma determinada direção. No entanto, há algo ainda mais surpreendente: os detectores que se destinam a “caçar” o quark ‘b’ têm seções móveis. E eles não são exatamente pequenos. Podemos ver um deles na imagem de capa deste artigo.
O interesse do CERN pela antimatéria é plenamente justificado, razão pela qual, além do LHCb, ele possui outros experimentos que buscam nos ajudar a entender melhor as propriedades dessa forma peculiar de matéria. Dois dos quais já nos deram alguns resultados encorajadores, e que ainda são muito promissores, filho ALPHA-g e GBAR.
Grosso modo, na primeira, os cientistas provocam a colisão de dois feixes de partículas com alto nível de energia para obter um átomo de anti-hidrogênio formado por um antipróton e um pósitron, da mesma forma que o prótio, que é o isótopo do hidrogênio, o mais abundante na natureza, é formado por um próton e um elétron.
Um dos grandes desafios da manipulação da antimatéria é que, como vimos, ao entrar em contato com a matéria, ambas se aniquilam e liberam muita energia. Esta é a razão pela qual os pesquisadores foram forçados a criar estratégias para manter a antimatéria completamente isolada que eles obtenham no laboratório pelo maior tempo possível.
Os experimentos ALPHA-g e GBAR visam estudar o mais minuciosamente possível a interação da antimatéria e da gravidade
O truque mais eficaz é confiná-lo em uma câmara de vácuo para evitar que entre em contato com a matéria e, felizmente, eles já conseguiram mantê-lo nesse estado por vários minutos. Por outro lado, o experimento ALPHA-g (Aparelho de Física de Laser Anti-hidrogênio-gravidade) estuda algo tão interessante quanto a interação que ocorre entre a antimatéria e a gravidade, pois não está claro se ela possui as mesmas características que definem a interação entre a gravidade e a matéria ordinária.
Y GBAR (Comportamento Gravitacional da Antimatéria em Repouso) produz antiíons, resfria-os até atingirem uma temperatura próxima ao zero absoluto, que é -273,15 ºC, e então rouba um pósitron deles para transformá-los em um antiátomo não iônico. O objetivo desses dois experimentos é estudar o mais minuciosamente possível a interação da antimatéria e da gravidade, então os cientistas acreditam que abordar essa tarefa de duas perspectivas diferentes pode ajudá-los a entender melhor essa força fundamental e, talvez, a elaborar um teoria quântica da gravidade. Aí está.
Imagem de capa: CERN
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