O acelerador de partículas do CERN que dará nova vida à física

Uma nova geração de colisores, chamados aceleradores de plasma wakefield, pode estudar a física fundamental de novas maneiras, fazendo algo que o Grande Colisor de Hádrons não pode fazer: colidir elétrons

Por Joshua Howgego

21 de fevereiro de 2023

Os resultados das colisões de prótons absorvidas pelas telas do LHC

Fichet, Jacques Herve/CERN

PARA CHEGAR ao experimento de Edda Gschwendtner, você entra em um prédio pequeno e brutalista no CERN, o laboratório europeu de física de partículas nos arredores de Genebra, na Suíça. Você entra no elevador e desce 50 metros em uma vasta câmara subterrânea. Depois de uma série de portas de segurança amarelas, você deve percorrer um quilômetro ao longo de um túnel inclinado para baixo - e é por isso que Gschwendtner normalmente usa uma das pequenas bicicletas brancas estacionadas dentro das portas.

Ela está desenvolvendo um tipo promissor de acelerador de partículas que pode nos ajudar a encontrar uma nova física. Desde a descoberta do bóson de Higgs em 2012, a física de partículas não fez muito progresso. Assim, os pensamentos estão se transformando em máquinas que podem nos ajudar a sondar a realidade de diferentes maneiras.

O experimento em que Gschwendtner trabalha, chamado AWAKE, cria uma onda de plasma – um gás de partículas carregadas – e envia elétrons ao longo dela. Enquanto a maioria dos colisores está ficando maior e mais caro, esta máquina subterrânea e seus semelhantes, conhecidos como aceleradores de plasma wakefield, são compactos. Porém, não se deixe enganar pelo tamanho - eles dão um soco. Comparado com o vasto Grande Colisor de Hádrons (LHC) do CERN, em uma distância definida, a tecnologia de plasma wakefield pode gerenciar acelerações muito mais fortes. "Até um fator de 1000 a mais", diz Gschwendtner.

Está se mostrando eficaz. Nos últimos anos, o AWAKE teve uma série de sucessos na aceleração de elétrons a uma distância de apenas alguns metros. No ano passado, passou em um teste crucial e os pesquisadores agora estão se preparando para levá-lo a energias mais altas. …

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