Grande Colisor de Partículas do CERN


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. E foi justamente no CERN que a internet foi inventada.

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.

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.

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.

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).

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.

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) clique aqui.


Curiosidade: 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.