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25 de jun de 2012

LHC – O grande colisor de hádrons




Com aproximadamente 27 quilômetros de extensão, o LHC (Large Hadron Collider – grande colisor de hádrons em tradução livre) é o maior acelerador de partículas do mundo, na verdade, trata-se da maior construção já criada pelo homem. Localizado na fronteira da França com a Suíça, foi construído pela CERN (Organização Europeia para Pesquisa Nuclear) e levou quase 20 anos para ficar pronto.
 
As imensas dimensões são requisitos para se atingir velocidades extremamente próximas à da luz, requisito principal para criar as condições do experimento. Partículas de hadrón (partes menores que os prótons) são aceleradas em quatro estágios diferentes, partindo para aceleradores cada vez maiores. Somente no último é que as partículas adquirem sentidos opostos e embarcam no raio de 27 km até que adquirem a energia de 7 trilhões de elétrons-volt (eV é a carga de um elétron). Com a ajuda de imensos eletroímãs, hádrons finalmente são postos em rota de colisão totalizando 14 TeV na colisão.




Objetivo

O choque entre as partículas é tão intenso que divide as partículas em partes menores e energia, extremamente instáveis, estas decaem rapidamente e voltam a se unir a outros átomos à sua volta. Compreender o comportamento do material nos poucos instantes em que ocorre a transição do estado de matéria para se transformar em energia é o alvo da ciência.

Bóson de Higgs “A Partícula de Deus”

A partícula é considerada o pedaço que falta na principal teoria da física de partículas - conhecida como Modelo Padrão - que descreve como partículas fundamentais, que formam os átomos, interagem.




Segundo a teoria, logo após a explosão do Big Bang, quando o Universo foi criado, teria surgido o Bóson de Higgs, que deu massa a todas as outras partículas.


Buraco Negro

Antes do dispositivo entrar em operação, críticos manifestaram suas preocupações quanto a natureza um tanto quanto desconhecida das experiências a ser realizadas pelo LHC. Havia (e ainda há), o temor que algum experimento com elementos ainda desconhecidos da matéria, possa desencadear algum tipo de reação (buraco negro) que poderia destruir todo o planeta através do colapso da matéria.



Modelo Padrão: Modelo Padrão é uma teoria que explica as partículas e as forças fundamentais. Explica do que o mundo é feito e o que o mantém unido. Contudo, ainda existem muitas questões a serem respondidas. 

Antimatéria: a antimatéria é um corpo com a propriedade contrária a da matéria. Assim como a soma de um numeral com seu oposto sempre resulta em zero, a antimatéria em contato com a matéria se anulam e resultam apenas em energia. Durante uma colisão de partículas, forma-se antimatéria na mesma proporção em que se forma matéria, como ambas se anulam, em pouco tempo elas não existirão mais.

Hádrons: é uma partícula composta, formada por um estado ligado de quarks. Os hádrons mantêm a sua coesão interna devido à interação forte, de um modo análogo à que mantém os átomos unidos pela força eletromagnética. Os hádrons mais conhecidos são os prótons e os nêutrons.

Quark: é um dos elementos básicos que constituem a matéria e é a única, entre as partículas, que interage através de todas as quatro forças fundamentais. Segundo o Modelo Padrão, os quarks ocorrem em seis tipos na natureza: "top", "bottom", "charm", "strange", "up" e "down". Os dois últimos formam os prótons e nêutrons, enquanto os quatro primeiros são formados em hádrons instáveis em aceleradores de partículas.


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