Uma notinha sobre o PNU nº 795

Escondidinha, logo abaixo da discussão sobre o Nobel de Física, o Physics News Update nº 795 tem uma nota da mais alta importância, sobre aceleradores de partículas.

Sean Carrol, no Cosmic Variance, publica um comentário bastante interessante sobre o fato e - para os que têm dificuldades com o inglês - eu traduzo abaixo:

Isso aí em em seu bolso é um acelerador de partículas, ou você está feliz só por me ver?

O Grande Colisor de Hádrons (Large Hadron Collider - LHC) aclera prórtons até uma enrgia de 7.000 GeV, o que é realmente impressionante. (Um GeV é um bilhão de elétron-volts; a energia de um único próton, em repouso, usando-se E=mc² é de cerca de 1 GeV). Mas ele necessita de um anel de 27 km e o custo é medido em bilhões de dólares. O próximo acelerador projetdo é o Colisor Linear Internacional (International Linear Collider - ILC) que será igualmente grande em tamanho e custo. As pessoas tem-se preocupado, e não sem razão, que o fim está à vista na física experimental de partículas, na fronteira da eneregia, na medida em que se torna proibitivamente caro construir novas máquinas.

É por isso que é uma grande notícia que os cientistas nos Laboratórios Lawrence Berkley e Oxford tenham conseguido acelerar elétrons até 1 GeV. O que é que você diz? 1 GeV parece pouco comparado com 7.000 GeV? Sim, mas esses elétrons foram aclerados em uma distância de somente 3,3 cm, usando a tecnologia "laser wakefield". Você pode fazer a extrapolação: se você conseguissse simplesmente aumentar a escala (na verdade as coisas não são tão simples) você poderia chegar a 10.000 GeV em uma distância de centena de metros.

O LHC e o IHC não vão ser o fim da física de partículas. Mesmo na escala de Plank, 10¹⁸ GeV, não é tudo isso. Em termos de massa-energia, é somente um milionésimo de um grama. A energia cinética de um carro veloz é da ordem de 1.0¹⁶ GeV, próxima da escala tradicional da grande unificação. (Por que? A energia cinética é mv²/2, mas vamos ignorar a ordem da unidade. A velocidade da luz é c = 299.792.458 metros por segundo (ou 1.079.252.848,8 km/h). De forma que um carro que vá a 70 milhas por hora se move a 10^-7 da velocidade da luz. A massa de um carro é de cerca de uma tonelada métrica, o que é 10⁶ gramas e um grama é 10²⁴GeV. De forma que um carro dá uns 10³⁰ GeV. [ou você poderia simplesmente saber quantos nucleons existem em cada carro]. Assim, a energia cinética de é a massa vezes a velocidade ao quadrado, o que é 10³⁰*10^-7² GeV = 10¹⁶GeV.

O truque, é claro, é meter toda essa energia em uma única partícula, mas isso é um problema de tecnologia. Nós vamos chegar lá.

É claro que o "é só..." do Sean é a parte mais difícil. Mas coisas muito mais "cabeludas" já foram conseguidas. a partir de bem menos.

E aí!... Deixa de ser muquirana e começa a juntar a grana para comprar um acelerador de partíclas de bolso para seu neto, senão ele vai ser o "pele" da turma do ginásio...