Este é o papel dos colisores de partículas, estes imensos anéis onde as partículas são lançadas umas contra as outras a velocidades próximas da da luz. “Procuramos estudar as leis fundamentais da física a distâncias cada vez menores ou, se preferir, em energias cada vez maiores. É equivalente “, explica o físico de partículas Christophe Grojean.
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Uma fração de nanossegundo após o Big Bang
Voltar aos primórdios do Universo equivale a entrar num funil cada vez mais fino, onde a energia se concentra até o momento em que as leis da física deixam de funcionar, como “teoria quântica de campos que é a ‘gramática’ para descrever as interações entre partículas elementares “, ilustra o físico. E esta teoria já não é suficiente quando recuamos muito no tempo. Em distâncias muito pequenas, que caracterizam o Universo nascente, os efeitos da gravitação tornam-se dominantes e as equações da física quântica deixam de ser válidas.
Hoje, graças às colisões no Large Hadron Collider (em inglês, Grande Colisor de Hádrons ou LHC), instalado no Cern, na fronteira franco-suíça, os físicos podem recuar até uma fração de nanossegundo após o Big Bang, ou seja, distâncias da ordem de 10-18 centímetro.
Indo ainda mais baixo é todo o desafio do futuro colisor circular (Colisor Circular Futuro ou FCC), com quase 100 quilómetros de circunferência, cujo destino deverá ser decidido na primavera pelo Conselho do Cern. Tornaria possível sondar distâncias cem vezes menores. Seríamos trazidos de volta por volta das 10-34 a segunda depois do Big Bang, uma época em que as grandes interações fundamentais da natureza talvez fossem uma só. “A FCC é a única maneira de explorar este tempo “, conclui, impaciente, Christophe Grojean.