Há um século, Schrödinger publicou seu primeiro artigo sobre sua famosa equação, poucos meses depois das de Heisenberg, Born e Jordan. A mecânica quântica nasceu, mesmo que tenham sido necessários alguns anos adicionais para dar a teoria cuja forma é mais frequentemente ensinada hoje, após as contribuições de vários outros teóricos e matemáticos como Dirac e von Neumann, para citar apenas alguns.
Durante a década de 1930, físicos será capaz de usar a nova teoria quântica para mergulhar cada vez mais fundo no mundo da física nuclear e de partículas. Este será o início da física de altas energias, que exigirá o desenvolvimento de grandes aceleradores de partículas após a Segunda Guerra Mundial para ir mais longe.
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Fantástico! West, o mini-Iter CEA para fusão, quebrou o recorde mundial de duração do plasma!
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Na Europa, isso levou à criação do Cern e ao comissionamento em 1959 do Proton Synchroton (P.S.), enquanto nos Estados Unidos já existia outro grande acelerador desde 1954, o Bevatron (Bilhões de eV Síncrotron), um síncrotron em prótons localizado no Laboratório Nacional Lawrence-Berkeley. Isso levou à descoberta do antipróton em 1955, levando ao Prêmio Nobel de Física em 1959 para seus descobridores, Emilio Gino Segrè e Owen Chamberlain.
Aceleradores gigantes, “catedrais” da noosfera?
Não é preciso ser crente (não é o caso do autor deste artigo) para ressoar e aderir às reflexões que então foram inspiradas por paleontólogo, geólogoo filósofo e jesuíta Pierre Teilhard de Chardin, o materialização pela noosfera dessas máquinas enquanto visitava o Bevatron em Berkeley.
Teilhard também está na origem do conceito de noosfera (que é muito mais amplo para ele do que é comumente conhecido) e se visitou hoje o CERN, o berço do rede mundial de computadoresele sem dúvida faria os mesmos comentários sobre o LHC do que os do seu artigo de 1953, salvo como outros do esquecimento, nomeadamente graças aos esforços de Robert Oppenheimer.
Agora, o CERN acaba de fazer saber que o construção do sucessor imediato do LHC, o LHC de alta luminosidadetambém chamado de HiLumi LHC, entrou em uma nova fase com o início dos testes em escala real. Neste caso, conforme explicado no comunicado de imprensa do Cern, os engenheiros e técnicos do Cern iniciaram a complexa operação de resfriamento criogênico a 1,9 K (-271,3 °C) de uma bancada de testes de 95 m de comprimento.
O comunicado de imprensa do Cern também especifica que “ o próximo verão dará início a quatro anos de trabalhos em grande escala durante o terceiro longo desligamento (LS3), com o objetivo de transformar o acelerador em uma máquina de alta luminosidade, o que abrirá novas perspectivas para a física de altas energias “.
Ouça Markus Zerlauth, gerente de projeto do High Luminosity LHC – sucessor do principal acelerador do Cern – explicar os próximos passos do projeto e o que isso significaria em termos de novas tecnologias e dados. Para obter uma tradução francesa bastante precisa, clique no retângulo branco no canto inferior direito. As legendas em inglês devem aparecer. Em seguida, clique na porca à direita do retângulo, depois em “Legendas” e por fim em “Traduzir automaticamente”. Escolha “Francês”. © Cern
“ Nunca poderemos enfatizar o suficiente a importância e o interesse do LHC de alta luminosidade. Este é o maior projeto realizado pelo Cern em 20 anos », Acrescenta Mark Thomson, Diretor Geral do Cern. Parceiro ” novas ferramentas de gerenciamento de dados e detectores aprimorados, nos permitirá estudar pela primeira vez como o Bóson de Higgs interage consigo mesmo: esta medida chave poderia nos ajudar a fazer a luz nos primeiros momentos deUniverso e sua evolução. O LHC de alta luminosidade também será usado para explorar novos horizontes e poderá levar a descobertas inesperadas. Esse é o objetivo de sondar o desconhecido: não sabemos o que está lá. “.
HiLumi LHC: vamos lembrar o que Futuro já havia explicado todas essas questões em um artigo anterior
Com os seus detectores gigantes e a sua ligação a uma rede global decomputadoreso LHC é sem dúvida o objeto tecnológico mais avançado criado pela humanidade. Quando este Grande Colisor hádrons finalmente saiu em busca de uma nova física, em 2010, os físicos de altas energias estavam esmagadoramente otimistas.
Eles esperavam revelar rapidamente partículas supersimétricas, algumas das quais seriam a chave para a natureza da matéria escura. Era até razoável obter, com a mesma rapidez, prova da validade do teoria das cordasseja com a demonstração de um bóson Z’ ou, melhor ainda, com a demonstração de miniburacos negros de Hawking evaporando em um clarão após sua criação.
Não foi esse o caso, mas o LHC ainda alcançou o seu principal objetivo inicial, nomeadamente a descoberta do famoso bóson Brout-Englert-Higgs (BEH) em 2012. Os investigadores também conseguiram verificar, com maior precisão, certas previsões do modelo padrão da física de altas energias e começar a explorar a origem da massas quarks e léptons formando matéria, mostrando que, também aqui, a física do bóson BEH interveio através de os famosos acoplamentos Yukawa.
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Do bóson Brout-Englert-Higgs à cosmologia, em memória de Peter Higgs e Robert Brout
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No entanto, resta medir e confirmar a forma exata do que chamamos de potencial V(Φ) do bóson BEH, que é essencial para compreender verdadeiramente a origem das massas das partículas adquiridas quando o Universo esfriou suficientemente durante o Big Bangna época do que também é chamado de transição de fase e a quebra da simetria eletrofraca e que, simplesmente, está na origem da massa do bóson BEH.
Uma apresentação do HL-LHC. Para obter uma tradução francesa bastante precisa, clique no retângulo branco no canto inferior direito. As legendas em inglês aparecem. Em seguida, clique na roda dentada à direita do retângulo, depois em “Legendas” e por fim em “Traduzir automaticamente”. Escolha “Francês”. © Cern
Uma teoria padrão triunfante, infelizmente…
Em última análise, os resultados têm sido, até agora, triunfantes e desastrosos. Durante a homenagem prestada a Pierre Binétruy, infelizmente falecido, Jean Iliopoulos defendeu, com razão, que falemos agora da teoria padrão e não do modelo padrão após a descoberta do bóson BEH e a precisão das medições confirmando a sua validade. Portanto, é um triunfo espetacular. Mas, neste momento, é também potencialmente um desastre porque ainda não temos a menor indicação de nova física nos resultados das medições dos produtos das colisões de protões no LHC.
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Esta é a aparência de um próton
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Pior ainda, o triunfo da teoria padrão poderia indicar que está para sempre fora do alcance da tecnologia humana demonstrar directamente esta nova física, porque nunca seremos capazes de construir aceleradores suficientemente poderosos para isso (talvez tenham de ser do tamanho do Via Láctea).
Toda a esperança não está perdida, no entanto. É de facto possível melhorar ainda mais a precisão destas medições mas, para isso, é necessário aumentar o número de colisões para “elevar as estatísticas”, como dizem os físicos no seu jargão. Para obter este aumento no número de colisões num tempo razoável, e não depois de um século por exemplo, devemos aumentar o que chamamos de “luminosidade dos feixes de prótons”.
É fácil entender o porquê comparando a situação com o problema de formar uma boa imagem com uma câmera. É necessário trazer rapidamente luz suficiente para evitar um tempo de exposição muito longo e, simplesmente, ter luz suficiente fótons para obter uma imagem bastante detalhada e, assim, poder identificar o que ela representa e ter detalhes.