A Europa quer acolher o maior acelerador de partículas da Terra, que será utilizado para compreender a composição de 95% do universo. Os novos mastodontes da física global, o Coletor Circular do Futuro, serão construídos em um túnel subterrâneo de 100 km de comprimento na fronteira suíço-francesa. O anel será conectado ao LHC, o acelerador mais poderoso do mundo, com uma circunferência de 27 quilômetros.
Um grupo de mais de 1.300 cientistas de 35 países acaba de apresentar um projeto detalhado desta nova máquina, que terá sete vezes mais capacidade que a anterior. A concepção e implementação deste acelerador irá determinar a física das partículas durante a maior parte do século.
Será capaz de dar mais um passo para a compreensão do universo juntamente com o bóson de Higgs e o resto das partículas elementares que em conjunto descrevem a matéria comum que compõe as estrelas, planetas, criaturas e o resto do universo visível. Toda esta matéria corresponde a menos de 5% do espaço. O resto é completamente desconhecido.
“Vamos usar vários aceleradores do Laboratório Europeu de Física de Partículas (CERN) como se fossem as engrenagens de um carro até que este atinja a potência máxima”, diz Michael Benedict, líder da equipa de projeto.
Graças a esta instalação científica, você pode responder “grandes questões abertas na física”, explica o físico. A primeira é compreender, pela primeira vez, o que é a matéria escura, invisível aos telescópios, mas com uma atração fundamental para as galáxias tal como as vemos da Terra.
Este componente misterioso representa 27% do universo. Além disso, o FCC poderia começar a esclarecer o que é energia escura, a força teoricamente responsável pela expansão acelerada e contínua dos limites do cosmos, que compõe os 68% restantes do universo.Tudo sobre esta nova máquina é fenomenal. Seu custo é estimado em 24 bilhões de euros (cerca de 103 bilhões de reais), requer tecnologias que ainda não estão disponíveis hoje, incluindo ímãs supercondutores para acelerar e direcionar partículas, e não é esperado até o final de 2050.
A Europa tem um concorrente importante. A China, com todo o seu potencial econômico, construirá um acelerador muito semelhante que poderá ser posto em serviço uma década antes.
Esta máquina alcançará a máxima energia possível com a ajuda das tecnologias que conhecemos, este é o nosso último cartucho”, explica Carlos Lacasta, pesquisador do Instituto Valenciano de Física Corporal e Secretário Científico do Comitê Europeu de Aceleradores do Futuro.
Colisões como o Grande Colisor de Hadrões (LHC) provocam a colisão de um feixe de prótons com quase a velocidade da luz. A colisão divide os prótons em partículas elementares. Quanto mais energia a máquina atingir e mais partículas se moverem no anel, mais massa é capturada pelas partículas.O FCC pode ser o primeiro a produzir partículas mais maciças que o Higgs Boson, e isso já estaria no campo da física desconhecida.
“Esta máquina pode confirmar muitas teorias, por exemplo, se há no que chamamos de partículas elementares mais de um bóson de Higgs, ou se há duas vezes mais partículas elementares do que conhecemos na teoria da supersimetria.
O problema é que o modelo que não temos mais nos dá pistas sobre onde ir, sabemos que deveria haver muito mais, mas não sabemos o que é”, diz Lacasta.
A nova fábrica será posta em funcionamento gradualmente. Na primeira fase, a partir de 2040, utilizará um túnel de 100 quilômetros para colidir electrões e positrões ou a sua antimatéria.
Este tipo de planta funcionará como uma planta de bóson de Higgs, o que permitirá uma compreensão detalhada das propriedades desta partícula. No final de 2050, uma versão melhorada começará a funcionar, capaz de colidir com prótons, ou seja, de penetrar em física desconhecida.