Sabia que tem cientista brasileiro 
trabalhando no maior experimento
científico do mundo?
A gente tá falando do LHC, o Grande
Colisor de Hádrons, um acelerador de partículas de 27 quilômetros de
comprimento, que fica em um túnel circular a 100 metros abaixo da terra,
entre a França e a Suíça. 
Cientistas brasileiros e de todos os
cantos do mundo querem conhecer nada
mais nada menos que a estrutura da
matéria que forma todo o Universo.
Incluindo os componentes desta matéria
e as forças que agem sobre ela.
Para isso, o Cern - a Organização Europeia
para Pesquisa Nuclear - que é a sede do LHC, 
conta com uma infraestrutura
impressionante e muita tecnologia de
ponta. Tecnologia para acelerar e fazer
colidir partículas a 99,9% da velocidade da luz.
Só mesmo com tanta energia dá para desmembrar as partículas que formam o
átomo até aparecerem as partículas fundamentais,
aquelas que não podem mais ser divididas.
Principalmente partículas que só
existiam soltas por aí nos primeiros instantes do nosso Universo, logo após o
Big Bang.
A origem de tudo e o evento mais
energético de todos os tempos.
Mas o que diferencia o LHC não é só
a tecnologia capaz de fazer surgir 
e identificar partículas fundamentais.
Este mega laboratório reúne algumas das melhores cabeças pensantes da ciência no mundo.
Na verdade, não são algumas cabeças, e sim
pelo menos 10 mil cientistas de vários países.
É uma verdadeira cidade!
Seja no local ou à distância,
eles trabalham em intensa colaboração.
- Trabalhar nessa área é algo bastante
estimulante, porque você é obrigado a
trabalhar alguns meses em um tarefa,
outros meses em outra. 
- O CERN hoje disponibiliza parte dos dados dele como
dados públicos, que os professores de ensino
médio podem usar para treinar estudantes.
Isso é uma coisa que é legal.
Então, isso é uma proximidade muito
grande do experimento... mesmo estando
fisicamente distantes.
Isso é uma coisa fantástica!
Os cientistas se dividem entre os
experimentos que fazem parte do LHC.
um deles é o Alice.
O experimento Alice é um dos quatro 
grandes experimentos do
LHC. E o Alice foi concebido, foi
criado, com o objetivo principal de
estudar colisões entre núcleos pesados.
Com o propósito de estudar uma, um novo
estado da matéria chamado plasma de
quarks e glúons. A gente sabe que um dos
constituintes básicos da matéria são os
chamados quarks, que são partículas que
compõem os prótons e nêutrons, que por
sua vez formam os núcleos. E esses quarks,
eles têm uma uma propriedade muito
interessante e intrigante que é o
chamado confinamento. O que é isso?
É o fato de que a gente tem muitas
evidências da existência do quark, mas a
gente nunca observou um quark livre,
um quark sozinho, isolado.
A ideia de você colidir núcleos muito
pesados é que quando você tem muita
matéria e muita energia concentrada
nessa colisão,
você forma um sistema em que os quarks
não estão mais confinados em prótons e
nêutrons. E os glúons, que aparecem no
nome também, são as partículas da chamada
"força forte". Então, o glúon que é o
responsável pelos quarks ficarem unidos.
Então, quando você tem essa colisão, você
não tem só quarks, mas você tem também os glúons, que estavam ali.
Formar esse plasma no laboratório e
estudar as suas propriedades é
algo muito interessante por vários aspectos.
Um deles é justamente a gente 
entender melhor essa propriedade do
confinamento, entender melhor essa
chamada interação forte e também um
outro interesse é o fato de que, segundo
a teoria do Big Bang, você não tinha as
partículas que a gente conhece hoje
compondo o Universo. Mas a gente tinha
esse plasma de quarks e glúons. 
A gente entender as propriedades
dessa "sopa", desse plasma, permite que a gente
também compreenda melhor a origem e
evolução do Universo.
Outro experimento com participação de
pesquisadores da USP é o Atlas.
- Nós também trabalhamos com 
o Atlas e o LHC de amanhã.
E aí nós entramos no
projeto do upgrade. Então nós estamos
contribuindo com o Detector Temporal de
Alta Segmentação
para o período de alta luminosidade do LHC.
Assim, além de ajudar a analisar os dados
que já foram gerados até agora no
experimento, os cientistas da USP
trabalham em novos instrumentos do Atlas.
Um deles é o calorímetro, que serve 
para medir energia.
Ele precisa ser capaz de suportar as
doses ainda maiores de radiação
em que irá trabalhar na próxima fase do LHC.
- No Instituto de Física da USP, a gente tem
envolvimento no experimento Atlas
na parte de análise de dados, na parte de 
instrumentação. A parte da instrumentação,
ela envolve um dos subsistemas do Atlas que
é um dispositivo para medida de  energia
chamado calorímetro. É um dos calorímetros do Atlas - 
calorímetro de argônio líquido
e nesse subsistema, especificamente, a gente está
trabalhando na atualização do sistema de
seleção de eventos. Isso envolve uma nova
eletrônica pra essa seleção de eventos
e parte do nosso trabalho foi
desenvolver métodos para o processamento
do sinal dessa eletrônica e a validação de
alguns dos dispositivos em uma
situação de alta dose de radiação.
Um dos grandes eventos da física neste século
aconteceu nos detectores Atlas e
CMS: a identificação do bóson de Higgs.
Higgs era uma peça que faltava em um modelo científico que explica quase tudo sobre
a matéria e que é chamado de Modelo
Padrão.
- O Modelo Padrão é a teoria da
Física que busca explicar a constituição
mais elementar, mais fundamental da matéria.
Tanto em termos dos
constituintes básicos fundamentais da matéria,
como da interação da força entre eles.
- E hoje, na física de partículas, o Modelo Padrão 
é a tradução dessa forma de perceber
e pensar a natureza que mais se aproxima 
do que a gente consegue realmente medir.
- A descoberta do bóson de Higgs tinha sido
prevista, na década de 1970, como uma
parte essencial do modelo. Em 2012, foi descoberta essa partícula no Large Hadron Collider, no LHC.
Na Gravitação Universal de Newton, estava falando em
termos de corpos de massa e Einstein
agora fala da relação entre corpos que
têm massa, portanto entre massa e energia.
Mas nenhum destes dois senhores
nos falou a respeito da origem da massa.
- O que foi proposto é o chamado mecanismo de Higgs
que seria uma maneira dentro
dessa teoria de explicar por que que as
partículas têm massa. E o bóson de Higgs
seria justamente a partícula associada a
esse campo de Higgs, que permeia o
espaço e que dá massa para as partículas.
Mas está enganado quem pensa que, por ter
completado o quebra-cabeças do Modelo
Padrão, o LHC não tem mais muito a
oferecer. Para ir além,
o LHC e seus detectores passam por um
upgrade
- O LHC está passando por um upgrade,
por uma atualização, que visa
justamente permitir que a gente consiga
tomar mais dados num período mais curto de tempo.
- Este tipo de experimento tem que sofrer
melhorias contínuas ao longo do tempo.
Então, a verdade é que a gente tem é que
abre uma nova gama de Física que a gente está
tentando ver, melhorar medidas que a
gente já tenha feito no passado.
- Medir mais dados para obter 
resultados mais precisos de medidas
e também investigar se existe uma física
diferente daquela prevista pelo
Modelo Padrão na natureza.
Embora o Modelo Padrão seja muito bem sucedido,
ele não reúne dentro de si todas as
forças fundamentais da natureza.
Existem outros modelos que têm
conteúdo do Modelo Padrão, mas que têm
previsão de novas partículas
É o que a gente chama de Nova Física.
Existe, por exemplo, essa teoria da
Supersimetria, que prevê uma série de
partículas a mais que, de certa forma,
deixaria a nossa concepção da 
natureza mais completa.
E por essa forma de
conceber e pensar a natureza, deveria existir
então uma partícula elementar que seria
a manifestação desse campo gravitacional,
vamos colocar assim. Que seria o gráviton, por exemplo.
A partir de observações astronômicas, 
a gente sabe que
existe mais matéria nas galáxias 
do que a gente consegue enxergar.
Criou-se essa hipótese da existência 
de uma chamada matéria escura,
que seria uma matéria que a gente não
consegue enxergar com os meios que a gente tem,
e um dos objetivos do LHC é justamente buscar por possíveis candidatos para essa matéria escura.
Nós ficamos daqui só esperando para ver.
Mas por lá, o trabalho duro continua!
