TEXT IN ENGLISH PARA LER O TEXTO EM PORTUGUES, VEJA MAIS ABAIXO

Last 7 August CERN announced that by 10 September they will hold the first synchonized protons beam flow at the Large Hadron Collider – LHC. For the ordinary public the “endless delay” in the LHC´s start-up, postponed since July 2007, sounds like an “ever lasting soap opera”. Those who know  the challenge of starting-up the largest particles accelerator ever built, can understand what is going on. What happens is that (i) the LHC is the most complex machine ever built by mankind, (ii) to answer questions hidden in the smallest known dimensions, (iii) regarding some of the most fundamental principles of Nature.

Such a complexity involves keeping tens of thousand of sophisticated equipments within a tunnel 27Km (15 miles) long,  burried 100m below the surface in the boarder between Switzerland and France. The extreme cryogenic and vacuum conditions demand temperatures of -271,3^oC (1.9 degrees above absolute zero) - cooler than liquid helium, to refrigerate thousands of superconducting magnets. They are distributed along the whole circle, to act on tubes kept at pressures of 10 ^-10 mm Hg, about one trillionth of the atmosphere pressure [observed in the interplanetary space]. In addition to those extreme conditions, difficult even in the small scale and a real challenge when  across 27km, the system demands nanoseconds accuracy to synchronize the protons beams traveling through some of the eight distinct modules at speeds close to that of light in vacuum. Such a condition imposes relativistic effects including the possibility of generating mini-black holes within the machine. The LHC also demands the most powerful supercomputer (GRID software system) to process data sufficient to fill a high density DVD each 5 minutes. So far, nearly all steps have been taken.

At the present the Super Proton Synchrotron (SPS) accelerator, the main input part, to feed the central circle with protons is under tests to be tunned  with the main circle beam, where they will get additional acceleration. The synchronization demands precision of about tenth of nanoseconds, a non trivial task. After this we hope that in about one month the LHC will start roaring its motor.  If not, we must be patient as this 16 years old project is a real challenge to be solved  just by pressing a single button.

———- x ———-

A expectativa de se colocar em operação o maior acelerador de partículas da história, o LHC ou “Large Hadron Collider”, pode parecer para leigos, como uma novela que nunca termina. Prometido para entrar em operação desde julho/2007 e postergado desde então, a nova data para início das operações, anunciada ontem pelo CERN, é o dia 10 de setembro próximo. Para quem tem idéia da dimensão do equipamento, essa dificuldade é bastante compreensível. O que acontece na realidade, é que o LHC é a mais complexa máquina de alta precisão projetada para responder a perguntas que estão nas fronteiras de nossos conhecimentos.

Para voce ter uma idéia da complexidade, imagine um túnel circular de 27km de extensão (mais que o dobro do comprimento do túnel de Frejus, entre a França e Itália) enterrado a cerca de 100 metros abaixo da superfície, na fronteira entre a Suiça e a França. Nesse espaço se encontram dezenas de milhares de dispositivos atuadores e detectores, onde 1600 eletroimãs com bobinas supercondutores são mantidas à temperatura de -271,3^oC (ou seja 1,9 graus acima do zero absoluto - portanto mais frio que o hélio líquido). Esses dispositivos agem sobre um ambiente (tubos), ao longo de toda a circunferencia, mantidos em ultra alto vácuo (no valor de 10 ^-10 mm Hg, equivalente a cerca de um décimo de um trilhonésimo da pressão atmosférica, somente observada no espaço interplanetário). Não bastasse essa dificuldade tecnológica, já que ultra-alto-vácuo e temperaturas criogênicas como estas já são difíceis em pequena escala, imagine ao longo de dezenas de km! todo esse sistema requer uma precisão de nanosegundos para sincronizar os feixes de prótons, que viajam a velocidades muito próximas à da luz no vácuo, de modo a garantir aos oito módulos que compõem o aparelho trabalharem em uníssono. Tais condições serão responsáveis por diversos efeitos relativisticos incluindo a possível geração de mini-buracos negros no interior da máquina. O LHC também demandará o mais sofisticado supercomputador (através do sistema GRID) já concebido, capaz de processar informações suficientes para encher um DVD de alta densidade a cada cinco minutos. Praticamente todas essas etapas, incluindo as de vácuo e resfriamento já foram cumpridas.

No presente momento a equipe do LHC busca a sincronização do “super acelerador sincrotron de prótons” (SPS) que é o módulo acessório responsável pela alimentação hadronica que receberá a aceleração adicional dentro do círculo, ou seja a injeção de prótons ao sistema (circulo) maior. Tal operação exige uma sincronização com precisão de décimos de nanosegundos. Cumprida essa etapa, esperamos que dentro de 1 mes “o motor” do sistema comece a dar os primeiros giros. Só depois disto é que as primeiras experiencias poderão ser realizadas.  Se não for desta vez, teremos que ter um pouco mais de paciência pois trata-se de um projeto que começou há 16 anos e as dificuldades, como vimos, não são nada triviais.