Cientistas projetam supercolisor que pode revolucionar a física moderna

O CERN, o Conselho Europeu para a Pesquisa Nuclear, está projetando um novo supercolisor chamado Future Circular Collider (FCC) que pode revolucionar os limites da pesquisa em física moderna e talvez descobrir a verdadeira natureza do nosso universo, em sua maioria invisível.

Por décadas, os físicos vêm colidindo partículas para desvendar as camadas do nosso universo. Mas apesar de toda essa pesquisa, ainda sabemos a composição de apenas 5% do universo. Com um novo colisor, a pesquisa em física de partículas poderá explorar aqueles misteriosos 95%, compostos de matéria escura e energia escura.

Com base na linha do tempo prevista pelo CERN, este grande triturador de átomos poderia estar parcialmente operacional até 2045. O CERN planeja o seu Future Circular Collider ao redor da cidade de Genebra, com o túnel passando por baixo da França e da Suíça. Ele seria 3 vezes maior e aproximadamente 100 vezes mais eficiente do que o Large Hadron Collider (LHC), o maior e mais potente colisor do mundo atualmente.

"Com esta nova máquina, reproduziremos 11 anos de dados de física coletados na máquina antiga em cerca de 2 minutos", disse Michael Benedikt, físico do CERN e líder do estudo de viabilidade do FCC.

O que aconteceu no primeiro instante após o Big Bang? Qual é a verdadeira natureza da matéria escura? Para onde foi toda a antimatéria? Essa são apenas algumas das perguntas que os colisores podem ajudar a responder, ao enviarem partículas girando em um anel quase à velocidade da luz, colidindo-as para revelar suas propriedades.

O CERN já realizou muitas conquistas com o LHC, incluindo a descoberta da partícula Higgs Boson, um grande passo para entender as interações nucleares fracas, uma força fundamental em nosso universo que, entre outras coisas, mantém o sol brilhando.

Na primeira fase de construção, o CERN planeja construir um colisor elétron-pósitron chamado FCC-ee. Frequentemente chamado de "fábrica de Higgs", este colisor produziria partículas Higgs a uma taxa muito alta e coletaria dados com uma precisão de 10 a 100 vezes maior do que o LHC, disse Benedikt, líder do estudo.

Na segunda fase, o CERN planeja atualizar o FCC-ee para um colisor de prótons chamado FCC-hh. Juntos, o FCC-ee e o FCC-hh fariam deste novo supercolisor muito mais poderoso e eficiente do que o LHC, com um potencial energético 8 vezes maior do que o dele.

Se tudo correr bem com o estudo de viabilidade e o processo de autorização, a construção do túnel começará no início dos anos 2030 e terminará por volta de 2040.

Então, o CERN instalaria o colisor FCC-ee dentro do túnel. Este colisor da fase um poderia começar a operar até 2045, segundo Benedikt.

Construir um supercolisor não é tarefa fácil - financeira ou logisticamente. A primeira fase da construção sozinha custará cerca de US $ 15 bilhões. O CERN está colaborando com especialistas de 150 universidades e institutos de pesquisa em todo o mundo para projetar e planejar o FCC.