Megalaboratórios
Em busca da origem
de todas as coisas

Com um gigantesco acelerador de partículas,
cientistas esperam desvendar os mistérios
do nascimento do universo

Divulgação

Vista interna do Atlas, um dos detectores de partículas do LHC: 40 metros de diâmetro e a altura de um prédio de seis andares

Um túnel de 27 quilômetros, cavado a 100 metros de profundidade na fronteira entre a França e a Suíça, abriga a maior máquina já construída pelo homem. Ela deve entrar em funcionamento em meados de 2008. Espera-se muito desse prodigioso artefato. O aparelho, batizado de Large Hadron Collider, ou LHC, é um acelerador de partículas subatômicas. Dentro do túnel, essas partículas de prótons vão ser levadas por poderosos magnetos a colidir entre si. Os choques monumentais, repetidos milhões de vezes, devem reencenar em escala reduzida o Big Bang, a explosão primordial que há cerca de 14 bilhões de anos deu origem à matéria e à energia organizadas sob as leis da física, conjunto a que hoje chamamos de universo. Os cientistas não sabem explicar por que as forças elementares se impuseram ao caos reinante nos primeiros três minutos depois da explosão primordial, resultando em um ambiente organizado que permitiria a formação de galáxias, sóis e até de seres vivos capazes de se questionar sobre a origem do universo. O LHC deve produzir os sinais detectáveis de como essas forças (a gravidade e as que produzem os efeitos eletromagnéticos, mantêm os elétrons em órbita em torno do núcleo atômico e os prótons coesos) passaram a obedecer às leis da física. Em especial, devem descobrir se existe mesmo a partícula de Higgs, uma criação teórica posta de pé pelo físico Peter Higgs para explicar por que a luz não tem massa, mas outras partículas subatômicas tão ou mais elusivas do que os fótons são bastante pesadas. Para os físicos, a elucidação desse mistério ajudará a entender não apenas a origem do universo, mas seu funcionamento e seu fim.

"O LHC é a ferramenta mais poderosa já construída pelo homem para mergulhar na intimidade do átomo", diz o físico Ignácio Bediaga, do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas e integrante da equipe do Cern, o laboratório que já opera o maior acelerador de partículas em funcionamento do mundo e que é responsável pelo LHC. A expectativa dos cientistas com relação ao LHC é enorme, mas, como em todo experimento científico, existe sempre o risco de que não se chegue aos resultados previstos. Diz o físico John Ellis, integrante do projeto: "Se nossos cálculos se provarem errados e nada for descoberto, é sinal de que passamos os últimos 35 anos falando bobagens". Não é o fim do mundo, porém. Como toda boa ciência, a física caminha fazendo as perguntas certas, e não obtendo todas as respostas para elas.

O novo desbravador do universo

ESA/Divulgação

Há quase duas décadas o mundo se deslumbra com as imagens captadas no espaço pelo telescópio Hubble, como os ninhos de estrelas em forma de gigantescas nebulosas. Prestes a ser aposentado, o Hubble já tem um substituto em construção, o supertelescópio James Webb. Batizado com o nome do diretor da Nasa ao tempo das missões lunares Apollo, o novo observador do cosmo tem quase o dobro do tamanho do Hubble, pode captar sete vezes mais luz e irá muito mais longe. Suas missões também serão mais ambiciosas – pretende-se que o James Webb desvende os mistérios do nascimento do universo e busque planetas fora do sistema solar onde possa haver vida.

Para entender a matéria invisível

Henry Sobel/University of California

Super-Kamiokande é uma espécie de armadilha gigante para capturar neutrinos. Essas partículas minúsculas, apesar de abundantes, são dificílimas de detectar. As 11 200 bolas brilhantes que revestem o laboratório são sensores especiais para captar o movimento dos neutrinos. O estudo dessas partículas deve ajudar os cientistas a entender o comportamento da matéria invisível existente no universo. Construído pela Universidade de Tóquio numa antiga mina de níquel no Japão, a 1 quilômetro de profundidade, o laboratório tem a forma de um cilindro, com 39 metros de diâmetro e 41 metros de altura, o equivalente a um prédio de treze andares. Inaugurado em 1996, o Super-Kamiokande custou 100 milhões de dólares. Parcialmente destruído por um acidente em 2001, voltou a operar no ano passado.