Cientistas do CERN realizaram, na terça-feira, um feito inédito: conseguiram transportar antiprotones por estrada e, assim, testar com êxito o primeiro sistema de entrega de antimatéria do mundo - com o objectivo de, no futuro, abastecer laboratórios de investigação por toda a Europa.
Depois de um percurso de 10 quilómetros em volta do campus do principal laboratório europeu de física, o físico do CERN Stefan Ulmer confirmou o resultado aos jornalistas: “As partículas regressaram… portanto, isto foi um sucesso.”
À primeira vista, 10 quilómetros podem parecer pouco. No entanto, Ulmer - porta-voz da experiência BASE, que estuda a assimetria entre matéria e antimatéria no universo - sublinhou que esta viagem representa “o ponto de partida para uma nova era”.
Porque é tão difícil lidar com antimatéria
A matéria visível e a sua “gémea” enigmática, a antimatéria, são consideradas quase idênticas, com a diferença de terem cargas e propriedades magnéticas invertidas.
Os cientistas continuam a interrogar-se sobre a razão de o universo conter muito mais matéria do que antimatéria, quando a Grande Explosão primordial deveria ter produzido quantidades equivalentes.
Além disso, quando a antimatéria entra em contacto com matéria, ocorre aniquilação: ambas desaparecem num instante, libertando uma explosão de partículas energéticas.
Por estes motivos, deslocar partículas de antimatéria é um enorme desafio - e um que, ao que tudo indica, acaba de ser ultrapassado.
Fábrica de antimatéria do CERN e o transporte de antiprotones
“Isto é fantástico!”, afirmou François Butin, coordenador técnico da chamada fábrica de antimatéria do CERN - o único local no mundo onde é possível produzir, armazenar e estudar antiprotones.
“Abre imensas possibilidades”, disse à AFP.
Um dos problemas actuais é que o acelerador e o desacelerador de partículas da fábrica de antimatéria geram flutuações que interferem nas medições, reduzindo a precisão alcançável.
Para contornar esta limitação, os investigadores desenvolveram uma forma de aprisionar antiprotones numa armadilha iónica especial, permitindo transferi-los para instalações mais silenciosas, onde podem ser analisados com muito maior exactidão.
“Queremos compreender algo sobre as simetrias fundamentais da natureza, e sabemos que, se fizermos estas experiências fora desta instalação com aceleradores, conseguimos medir 100 a 1.000 vezes melhor”, explicou Ulmer.
Este princípio - afastar a antimatéria de fontes intensas de vibração e ruído electromagnético - é crucial para experiências de alta precisão: pequenas perturbações podem mascarar sinais minúsculos, precisamente aqueles que ajudam a testar se matéria e antimatéria se comportam de forma perfeitamente simétrica.
Como foram acondicionados 92 antiprotones
Para preparar a primeira tentativa mundial de transporte de antimatéria, foi capturada e armazenada uma nuvem de 92 antiprotones numa armadilha criogénica portátil de Penning.
As partículas foram arrefecidas até 8,2 Kelvin (ou -268 °C) para reduzir a sua velocidade. Em paralelo, um sistema de vácuo muito forte garante que não ocorre aniquilação por colisões com o gás residual dentro da armadilha.
“Grande sucesso” na estrada: o teste com o camião
A tensão era evidente enquanto dezenas de cientistas do CERN, com capacetes de segurança, se reuniam na fábrica de antimatéria para assistir a uma operação delicada. Um objecto semelhante a um grande armário de arquivo - contendo a armadilha de 850 quilogramas - foi içado com todo o cuidado por uma enorme ponte rolante amarela e deslocado pelo complexo.
Estas manobras já tinham sido ensaiadas. O passo verdadeiramente revolucionário veio depois: colocar a “caixa” gigante num camião de plataforma e levá-la a circular.
“A parte mais crítica é na estrada, porque aí existem vibrações adicionais”, explicou à AFP Marcus Jankowski, responsável pela segurança no departamento de física experimental do CERN.
O camião, com a inscrição “Antimatéria em Movimento” nas laterais e acompanhado por uma carrinha amarela e um carro vermelho com luzes intermitentes, avançou lentamente pelo campus do CERN.
Ulmer seguiu de carro, monitorizando continuamente no telemóvel os “sinais vitais” da antimatéria: a frequência característica de vibração dos antiprotones, que surge com uma forma em “M”, composta por dois picos.
Segundo descreveu, a altura desses picos reflecte o número de antiprotones na armadilha. E deixou um alerta: se a forma se transformasse num único pico, isso significaria que os antiprotones tinham sido aniquilados.
Durante o trajecto, a forma pareceu sofrer pequenas alterações. Mais tarde, Ulmer esclareceu que o que tinha mudado foi a frequência de ressonância do detector, deslocada apenas alguns hertz.
“As partículas continuam na mesma posição”, disse, visivelmente satisfeito, após o regresso do camião.
“Tudo correu bem… É um sucesso muito grande.”
Para além do desafio científico, este tipo de transporte exige também uma disciplina logística rigorosa: controlo de vibrações, estabilidade térmica, redundância de alimentação e procedimentos de segurança pensados para assegurar que a armadilha mantém as condições físicas necessárias durante todo o percurso.
Próximo objectivo: fornecer laboratórios em toda a Europa
A ambição do CERN é, a prazo, enviar antiprotones para vários laboratórios europeus, começando pelo seu laboratório dedicado a medições de precisão em Düsseldorf, na Alemanha - uma viagem de oito horas por estrada.
“Isto significa que teríamos de manter o íman supercondutor da armadilha a uma temperatura inferior a 8,2 K durante esse período”, afirmou, em comunicado, Christian Smorra, responsável pela experiência BASE-STEP.
Segundo Smorra, o maior desafio surgirá no momento da chegada: “transferir os antiprotones para a experiência sem que desapareçam”.
© Agence France-Presse
Comentários
Ainda não há comentários. Seja o primeiro!
Deixar um comentário