A caminho do grande acelerador de partículas brasileiro

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Apontado como o maior projeto da ciência brasileira de todos os tempos, o acelerador de partículas Sirius caminha para virar realidade em breve. No mês passado foi assinado o contrato de construção do prédio que irá abrigá-lo em uma área de 68 mil metros quadrados em Campinas/SP. A previsão é que a máquina comece a operar em 2018.

O Sirius terá um anel de 165 metros de diâmetro, que será usado para acelerar elétrons a uma velocidade muito próxima da velocidade da luz (99,999999%, para ser exato). Diferentemente do que ocorre no Large Hadron Collider (LHC) e outros grandes laboratórios dedicados ao estudo da física de partículas, porém, o objetivo do Sirius não é fazer com que os elétrons se choquem, mas aproveitar a luz que é gerada por eles quando acelerados a essa velocidade.

Essa luz, chamada de luz síncrotron, é uma radiação eletromagnética de amplo espectro, abrangendo diferentes tipos de energia, desde o infravermelho até os raios X. Ela é captada de dentro do anel e direcionada para as chamadas “linhas de luz”, onde os cientistas podem utilizá-la para uma série de aplicações — principalmente, para investigar as propriedades atômicas de materiais, tanto orgânicos (como uma célula, ou uma proteína) quanto inorgânicos (como uma liga de metal ou algum tipo de cerâmica industrial).

O Sirius vai substituir o acelerador atual, chamado UVX, que foi inaugurado em 1997 e funciona bem até hoje, mas é pequeno demais para atender às demandas científicas da atualidade. Ambos os projetos são desenvolvidos e construídos no Brasil.

O projeto é do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM/MCTI).

Fonte: Portal CBPF

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por Professor Leandro Aguiar Fernandes

LHC será reiniciado em 2015

size_590_cern               Em 2015, o mais poderoso acelerador de partículas do mundo, o Large Hadron Collider, será reiniciado. O LHC, como é conhecido, já descobriu o bóson de Higgs, a chamada “partícula de Deus”, e quando tratam de sua volta, os pesquisadores sugerem que poderiam ser descobertos outros tipos destas partículas, bem como dimensões extras da realidade e da identidade da misteriosa matéria escura que compõe a maior parte da massa do universo.

O Large Hadron Collider (LHC) é o maior acelerador de partículas do mundo, com um Curtir anel de cerca de 27km de circunferência. Ele acelera partículas a uma velocidade próxima à da luz perto de 9600 ímãs, composto por cerca de 10 mil toneladas de ferro, mais do que na Torre Eiffel. Estes ímãs são feitos de bobinas de filamentos que, se
forem desenrolados, podem se estender ao sol e voltar cinco vezes com sobra suficiente para algumas viagens à Lua.
O maior dos ímãs do LHC pesa 35 toneladas, e tem cerca de 15 metros de comprimento. Eles podem gerar um campo magnético mais de 100 mil vezes mais poderoso que o da Terra. Estes ímãs exigem refrigeração a partir de hélio líquido, fazendo com o que o LHC seja o maior frigorífico do mundo – os ímãs operam em temperaturas de -271,3oC, mais
frio que o espaço sideral.

Em 2012, o acelerador de partículas ajudou os cientistas a descobrir o há muito procurado bóson de Higgs, que ajuda a garantir massa para todas as partículas que têm massa, tais como prótons e elétrons. O próprio bóson de Higgs tem uma massa de 125bilhões de elétrons-volt; ou mais de 130 vezes a massa do próton. Ainda assim, tão rica quanto a safra de resultados em torno do Higgs foi, o LHC foi projetado para ser ainda mais poderoso do que tem sido. Apenas nove dias depois que foi ligado pela primeira vez, em 2008, uma conexão elétrica defeituosa entre dois de seus ímãs levou a várias toneladas de hélio escaparem com força explosiva, danificando dezenas de ímãs.

Agora, o LHC está pronto para retornar em 2015, quase duas vezes mais potente que a sua primeira “corrida”, em 2010-2013. Um avanço que o LHC poderia fazer após sua reinicialização seria descobrir que partículas formam a antimatéria, um dos maiores mistérios do universo. A antimatéria é pensada como uma substância enigmática invisível que compõe cerca de cinco sextos de toda a matéria no cosmos. O consenso entre os físicos até agora é que a antimatéria é composta de novos tipos de partículas que interagem apenas muito fracamente com a matéria comum. Ela não pode ser explicada por nenhuma das partículas no modelo padrão da física. Sua explicação, portanto, deve ser encontrada a partir de uma nova compreensão da física, que vai além do Modelo Padrão. Uma possibilidade encontra-se em uma ideia conhecida como supersimetria, o que sugere que todos os tipos conhecidos de partículas no Modelo Padrão têm parceiros ainda não descobertos. Por exemplo, os elétrons teriam primos semelhantes conhecidos como selectrons.

Cientistas dizem que o LHC não pode detectar diretamente partículas de antimatéria. No entanto, após o LHC esmagar prótons, qualquer energia faltando no rescaldo pode sugerir a criação e existência de partículas escuras. Outra descoberta que o LHC poderia fazer é de novos tipos de bósons de Higgs. Aprender mais sobre como os bósons de Higgs interagem com outras partículas também poderia iluminar a natureza da antimatéria. Com tudo isso, a comunidade científica do mundo inteiro está ansiosa para 2015.

Fonte: Live Science

por Professor Leandro Aguiar Fernandes

Cientistas alertam: Terra se prepara para inverter a polaridade de seu Campo Magnético

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Estudos afirmam que o campo magnético da Terra, essencial para reduzir os impactos da radiação solar, está perdendo, aos poucos, sua estabilidade. A verdade é que os polos magnéticos trocaram de posições em inúmeras ocasiões ao longo da história terrestre e o farão muitas vezes mais.
O campo magnético da Terra possui dois polos (norte e sul) que não são estáticos e cujas variações se deslocam até 16 km por ano. Dessa forma, o campo magnético nunca está em um único lugar e os polos se invertem, aproximadamente, a cada 450 mil anos. De acordo com o trabalho de uma equipe de pesquisadores da Universidade da Califórnia, nos EUA, a última inversão dos polos ocorreu há 781 mil anos. Atualmente a Terra parece estar se movendo em direção à sua próxima inversão, levando o seu núcleo interior crescer cada vez mais, obstruindo o núcleo externo, o que, por fim, acabaria debilitando o campo magnético do planeta.
Um campo magnético fraco ou instável poderá ser uma evidência clara de que a inversão dos polos terrestres está para acontecer. As consequências da mudança no magnetismo da Terra afetariam diretamente as infraestruturas elétricas e instrumentos de navegação globais, assim como a orientação da fauna silvestre, como aves e baleias, que utilizam o campo magnético para se orientarem. Os cientistas estão preocupados com a possibilidade de, durante o processo de inversão dos polos, o campo magnético se enfraquecer excessivamente, ou, até mesmo, desaparecer, mesmo que por um curto período. Isto faria que, imediatamente, desaparecesse a única proteção que a Terra possui – e também seus habitantes – para se defender da radiação solar.
Fonte: resenha-on.blogspot.com.br
por Professor Leandro Aguiar Fernandes