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Faça da Revista PIB a sua home page Terça, 21 de Novembro de 2017

 

O Evento do Século

Cientistas do mundo todo tentam recriar em laboratório o que aconteceu após o Big Bang, o nascimento do universo. Um grupo de brasileiros participa do experimento em centro europeu de pesquisas nucleares na Suíça

SUZANA CAMARGO, GENEBRA
Mapa da máquina: no subsolo de dois países

O sujeito muito concen­trado que aparece à direita na foto des­ta página, de óculos, roupa escura e fita azul do crachá no pescoço, é o bra­sileiro Denis Damazio, engenheiro eletrônico do Rio de Janeiro que trabalha na Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear (Cern) − o mais importante laboratório de pes­quisas em física nuclear do mundo −, em Genebra, na Suíça. É possível que Denis e seus companheiros esti­vessem, na foto, observando atenta­mente o momento após uma colisão de partículas subatômicas de altíssi­ma energia − o trabalho para o qual o superacelerador gigante do Cern, o LHC (Large Hadron Collider), foi projetado e construído.


Esse não é qualquer evento. Para cientistas e engenheiros de diversas formações e especialidades, trata-se de “o evento”. Ele é representa­do na forma de imagens coloridas − como aquelas em tamanho menor, à esquerda − que aparecem nos monitores espalhados pelas salas de controle do enorme complexo. Tudo é desmedido no Cern, uma verdadeira cidade onde prédios e instalações se espalham por quilô­metros e rompem fronteiras nacio­nais. Para todos os efeitos − e para os Correios −, o centro tem sua sede em Genebra, próximo da fronteira com a França. Mas alguns dos edi­fícios ficam em solo suíço e outros em território francês, sem falar do anel circular subterrâneo do acele­rador, que fura o subsolo dos dois países. Trabalham aqui 2,5 mil pes­quisadores. Considerando visitantes e prestadores de serviços, estima-se que o número de pes­soas circulando todos os dias chegue a 6 mil. Os serviços e prédios de apoio estão sem­pre lotados. A de­manda já é maior que a infraestrutura − na hora do almoço, é di­fícil achar uma mesa livre em um dos três restaurantes do complexo.


Quando se pensa na dimensão do trabalho realizado pelo Cern, é fácil entender por que cientistas do mundo inteiro querem estar aqui. No laboratório europeu, busca-se recriar, em escala microscópica, as condições posteriores ao Big Bang, o momento de criação do univer­so. Nas salas de controle, os rostos dos pesquisadores não escondem a excitação. “Acabamos de começar uma nova fase, em que íons pesa­dos vão ser acelerados para entrar em colisão”, conta David Chinellato, com um sorriso. O físico brasileiro, com cara de menino, tem 27 anos e está no Cern para fazer sua tese de doutorado.


Formado pela Unicamp, Chinellato vem constantemente à Suíça desde 2008. Na primeira vez, pas­sou sete meses; em 2009, apenas quatro. Agora, em 2010, está passando uma nova temporada. “Aqui você aprende novas maneiras de pensar”, diz ele.


Hoje são 76 os pesquisadores do Brasil trabalhan­do no Cern. O jovem físico de Cam­pinas está envolvido no experimen­to com o detector ALICE, um dos quatro principais projetos do centro europeu. Há outros três grandes ex­perimentos – ATLAS, CMS, LHCb, e dois menores, TOTEM e LHCf, sendo realizados simultaneamente pelo LHC. Cada um deles investiga um aspecto diferente de como o universo foi criado e como funciona. Ao estudar de perto o que acontece com as chamadas partículas fundamentais – as menores unidades de massa e energia conhecidas pelo homem, os “tijolinhos” que formam os átomos, elementos básicos da matéria –, esses físicos aprenderão mais sobre as leis da natureza. Para ver os eventos provocados pela colisão das partículas em altíssima velocidade, o LHC produz dois feixes de partículas subatômicas (hadrons) – protóns ou íons pesados – que viajam em direções opostas dentro do acelerador circular, acumulando energia a cada nova volta até se chocarem. Depois de uma colisão, os físicos analisam com detectores especiais as novas partículas resultantes dessa interação.


Damazio, de 35 anos, participou da construção do LHC. Não consegue disfarçar o orgulho. Não é para menos. O superacelerador do Cern é uma das obras de engenharia mais espetaculares produzidas até hoje. O Large Hadron Collider (LHC) fica dentro de um túnel circular com 27 quilômetros de extensão e a cerca de 100 metros abaixo da terra. Guindastes gigantes levaram até o subsolo peças de milhares de toneladas. “O buraco onde fica o ATLAS é a maior caverna construída pelo ser humano”, diz Damazio. Só mesmo numa caverna gigante caberia esse “detector polivalente”, capaz de rastrear a trajetória e a energia das partículas geradas em suas entranhas. Ele pesa 7 mil toneladas e mede 46 metros de comprimento e 25 metros de altura. Custou 540 milhões de francos suíços. Formado pela Universidade Federal do Rio de Janeiro, Damazio não é um novato no Cern. Esteve no centro de física europeu durante os estudos para sua tese de doutorado. Depois, acabou indo trabalhar no Brookhaven National Laboratory, um dos centros de física nuclear dos Estados Unidos. O pesquisador brasileiro, que faz parte da equipe do experimento ATLAS, continua trabalhando pelo centro americano Brookhaven. Assim como Damazio, todos os mais de 2 mil pesquisadores do LHC se revezam em turnos de observação nas salas de controle de cada experimento. São três turnos diários de oito horas seguidas, 24 horas por dia. “Precisamos estar atentos a qualquer alteração ou mau funcionamento do acelerador”, explica o físico Carley Martins, da UERJ, outro brasileiro da equipe. “É um trabalho muito tenso e cansativo, porque exige concentração total.” Somente pesquisadores que cumprem certo número de horas nesses turnos podem assinar artigos científicos sobre os experimentos do Cern.


Aos 58 anos, o capixaba Carley Martins tem uma longa experiência internacional. Trabalhou na Usina Nuclear de Angra dos Reis, passou pelo Fermi National Accelerator Laboratory, nos Estados Unidos, fez especialização na Itália e pós-doutorado nos Estados Unidos. “É um momento importante que estamos vivendo aqui, pois testemunhamos um avanço científico e histórico”, diz Martins. Outro cientista brasileiro que carrega no currículo anos de experiência é o físico Alejandro Szanto de Toledo, ex-diretor do Instituto de Física da USP. Com passagens por centros de pesquisa na Alemanha, Estados Unidos e Cuba, aos 65 anos Toledo reforça a importância de estar lá. “Fazemos parte de um projeto que chega ao limite intelectual do conhecimento”, afirma.


A maior parte dos brasileiros que estão no Cern são estudantes e professores de instituições federais e estaduais, como a USP, a UFRJ, a Unicamp e a UFMG. Para participar do projeto, em estadias de seis meses a um ano na Suíça, cada pesquisador paga cerca de 10 mil francos suíços. Com exceção de Damazio, cuja participação é custeada pelo laboratório americano Brookhaven, os cientistas do Brasil precisam correr atrás de financiamento por conta própria. Conseguem bolsas em fundações como a Fapesp, Faperj, CNPQ ou Capes.


Os dados obtidos com o LHC podem resultar em teses de mestrado e doutorado que irão qualificar os físicos brasileiros internacionalmente. “Estar no Cern é como estar na Fórmula 1, com toda a tecnologia de ponta”, exemplifica Alejandro de Toledo. Há muita gente jovem no laboratório, como o brasileiro Chinellato, cuja paixão pela física vem do berço − o pai e a mãe também são físicos. No fim do ano que vem, ele conclui o Ph.D. “Fazer o que outros nunca antes conseguiram. Esse será um aprendizado inesquecível”, diz ele. Para Toledo, um ganho importante do trabalho no Cern é justamente a qualificação de uma nova geração de pesquisadores, cientistas e físicos brasileiros. “Teremos um país mais evoluído científica e culturalmente”, diz o cientista, um dos líderes de equipe do experimento ALICE. “Estamos fazendo transferência de tecnologia e conhecimento para a vida acadêmica no Brasil”, afirma.


A ciência brasileira também colabora com o Cern na hora de processar os resultados obtidos no superacelerador. A quantidade de informação gerada por cada um dos experimentos feitos lá é gigantesca. Seriam necessários 400 mil DVDs por ano para gravar todos os dados resultantes dos eventos produzidos pelo LHC. Como nenhum supercomputador isolado conseguiria analisar tanta informação, foi criado o Grid, uma infraestrutura envolvendo computadores interconectados em diversas partes do planeta, entre elas o Brasil. Com esse sistema, criou-se um poderoso e enorme “cérebro” espalhado pelo mundo, que processa e distribui a informação globalmente. O Grid utilizou a rede de hardware da internet, mas com o auxílio de um novo software desenvolvido especialmente para gerir as conexões de alta velocidade entre os núcleos da rede. O Brasil participa do Grid oferecendo uma estação com processadores e espaço de disco, em São Paulo, e uma conexão para os trabalhos serem submetidos, no Rio de Janeiro.


Não há dúvida alguma de que o Cern está formando uma nova geração de profissionais na área da ciência. “Anualmente, são produzidas cerca de mil teses de pós-doutorado no Centro Europeu para a Pesquisa Nuclear”, informa o alemão Rüdiger Voss, do departamento de física do Cern. “Apenas 10% dessas teses são utilizadas dentro do centro, o resto todo é conhecimento que se espalha pelo mundo. As descobertas e tecnologias criadas pelo Cern vão muito além da física, diz Voss. “Elas podem ser aplicadas no setor farmacêutico, na computação, na engenharia.”


O Cern trabalha com a pesquisa básica, que busca ampliar a fronteira do conhecimento. O laboratório não faz pesquisa aplicada, a mais prática. Entretanto, para que a pesquisa básica pudesse se desenvolver ali na Suíça, foi necessário desenvolver novas tecnologias. E é isso o que muitos países levam de volta na bagagem ao participar do projeto – tecnologia de ponta. Para poder construir o LHC, diversos países, inclusive o Brasil, deram sua cota de contribuição. O resultado é que as novas tecnologias empregadas são usadas hoje na USP, por exemplo, em escala menor – o veterano acelerador Pelletron, do Instituto de Física da universidade paulista, já chegando quase aos 40 anos de idade, foi recentemente modernizado com base na mesma tecnologia do detector ALICE, do Cern.


O físico Carley Martins, sediado há um ano no Cern, está em contato direto com a equipe de pesquisadores da Universidade Estadual do Rio de Janeiro. Em reuniões semanais, ele repassa os novos acontecimentos e resultados obtidos com o superacelerador. “Não existe mais um gap (defasagem, em inglês) de formação entre os brasileiros e pesquisadores de outros países”, acredita Martins. “O que existe é uma diferença de investimento em pesquisa entre os países.” Denis Damazio tem um projeto pessoal para integrar ainda mais os centros de pesquisa brasileiros com o que acontece diariamente na Suíça. Está organizando um canal de transmissão ao vivo pela internet. Já tem o apoio do pessoal do ATLAS e das universidades federais do Rio de Janeiro e de Minas Gerais. Ele promete a primeira transmissão para março ou abril. “Minha ideia é que isso se transforme em algo permanente e que, no futuro, escolas secundárias também possam ter acesso a esse canal da ciência”, afirma.


Um dos motores que fazem o Cern funcionar é justamente a colaboração internacional. Na equipe de Carley Martins, trabalham lado a lado gregos, turcos, alemães e franceses, além do contato com os brasileiros. Na do colega Martins, trabalham lado a lado gregos, turcos, alemães e franceses. Apesar da cordialidade e amizade entre todos, há certa competição entre os times dos quatro grandes experimentos do Cern – ATLAS, ALICE, LHCb e CMS. Concorrência saudável, pode-se dizer. “É lógico que todo mundo quer fazer uma grande descoberta”, afirma Martins. Uma delas, sonho de muitos físicos, seria a confirmação da existência do misterioso bóson de Higgs, uma partícula elementar responsável, em tese, por dar massa a outras partículas. Prevista teoricamente pelo físico inglês Peter Higgs nos anos 60, ela nunca foi detectada experimentalmente. O LHC existe para − entre outros desafios científicos − tentar encontrá-la. Se não conseguir, os físicos terão de pensar em outra resposta para uma pergunta básica: o que faz a matéria ter massa?



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