Os detectores de partículas do CERN (Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear) são algumas das máquinas mais complexas e sofisticadas já criadas pelo ser humano. Provavelmente, os experimentos desse laboratório de física de partículas mais conhecidos são o CMS (Compact Muon Solenoid) e o ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS), e é compreensível que seja assim, pois ambos têm um papel primordial na pesquisa realizada pelos físicos do CERN.
No entanto, há outro detector nessas instalações que também merece toda a nossa atenção. Você pode vê-lo na imagem no topo desta página. Chama-se ALICE (A Large Ion Collider Experiment) e também é colossal. Cada uma dessas máquinas tem objetivos e enfoques complementares, mas todas elas, assim como os demais detectores que operam no CERN, têm algo muito importante em comum: são ferramentas extraordinariamente valiosas na hora de desvendar os mistérios da física fundamental e, portanto, do Universo.
ALICE é um grande aliado do LHC
Como já adiantamos no título do texto, o detector de partículas ALICE levou 20 anos para ser construído. Na sua preparação, participaram centenas de físicos e engenheiros e esse esforço, sem dúvidas, valeu a pena. Afinal, o propósito desta máquina é crucial no campo da física de partículas — ALICE foi projetado para estudar as colisões de íons pesados que ocorrem no Grande Colisor de Hádrons ou LHC (Large Hadron Collider).
No entanto, podemos especificar um pouco mais para que serve esta ambiciosa máquina. Seu propósito primordial é analisar o plasma de quarks e gluões, que é um estado exótico da matéria que, segundo os físicos, surgiu apenas alguns instantes depois que ocorreu o Big Bang. O conhecimento derivado do estudo desse estado da matéria está permitindo aos pesquisadores entender melhor os mecanismos que regem a interação nuclear forte em condições presumivelmente muito semelhantes às que ocorreram durante as primeiras etapas de formação do Universo.
A interação nuclear forte é uma das quatro forças fundamentais da natureza e é responsável por manter o núcleo atômico coeso. Essa força é a responsável por manter os quarks unidos para dar origem à formação de prótons e nêutrons, e também se encarrega de que essas duas últimas partículas se mantenham unidas no núcleo atômico. Seu alcance é muito reduzido, mas, sem dúvida, é a força mais intensa das quatro. Mais forte que a interação nuclear fraca e o eletromagnetismo. E, claro, muito mais forte que a gravidade.
ALICE começou a operar em 2010, primeiro com colisões de prótons e depois com colisões de íons de chumbo. Desde então, já se passaram quase quinze anos e o detector, junto a outros experimentos do CERN, nos forneceu informações extremamente valiosas sobre o estado em que se encontrava a matéria durante os primeiros instantes do cosmos. No entanto, provavelmente, o melhor ainda está por vir.
ALICE, CMS, ATLAS, LHCb, TOTEM e os demais detectores vinculados ao LHC nos proporcionarão muitas mais alegrias no futuro. Afinal de contas, os físicos do CERN estão decididos a derrubar os sólidos muros do Modelo Padrão, com o propósito de que possamos nos aprofundar na tão desejada nova física.
Imagem | CERN
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