As celebrações do 70º aniversário do CERN em 2024 podem ser a sua maior conquista desde que os cientistas lá detectou a “indescritível” partícula do bóson de Higgs em 2012.

Mais de uma década depois, os cientistas do CERN ainda estão esmagando partículas subatômicas no Grande Colisor de Hádrons (LHC) mas não relataram nenhuma descoberta comparável desde o bóson de Higgs.

Mas esperam fazer novas e importantes descobertas com um colisor de partículas muito maior, que, se construído, terá três vezes o tamanho do LHC.

O Future Circular Collider (FCC) proposto teria mais de 90 km de comprimento.

O objetivo seria servir como a chamada fábrica de Higgs, produzindo partículas do bóson de Higgs para pesquisa. Acredita-se que o bóson de Higgs seja um alicerce do universo.

Mas com um custo estimado de 15 mil milhões de francos suíços (~15,7 mil milhões de euros; ~17,5 mil milhões de dólares), e num mundo de recursos limitados, será que a FCC vale a pena?

Críticas aos planos de expansão do CERN

O CERN faz pesquisas “fundamentais”. É tão fundamental – exploratório – que os cientistas nunca podem ter a certeza se a sua investigação produzirá quaisquer resultados. Certamente nenhum resultado será imediatamente benéfico para a vida quotidiana das pessoas.

Algumas pessoas argumentam que o custo proposto da FCC (17 mil milhões de dólares) seria melhor gasto em questões científicas mais práticas e urgentes do nosso tempo.

O mundo gastou cerca de 4,1 mil milhões de dólares na investigação da malária em 2022. Nesse mesmo ano, a Organização Mundial de Saúde afirma que houve cerca de 249 milhões de casos de malária e 608.000 mortes por malária em 85 países.

Será que os 17 mil milhões de dólares seriam mais bem gastos na investigação da malária ou de outras ameaças em tempo real, como as alterações climáticas e os vírus emergentes?

A física teórica Sabine Hossenfelder pensa assim: Hossenfelder tem sido um crítico ferrenho dos planos de expansão do CERN.

“É um projeto de alto risco e baixo retorno”, disse Hossenfelder em um vídeo. Hossenfelder observou que o projeto da FCC custaria realisticamente muito mais quando as operações começassem.

O CERN também foi alvo de escrutínio público relativamente aos seus gastos energéticos durante a escassez em torno da guerra Rússia-Ucrânia.

Apesar disso, têm sido poucas as vozes dissidentes contra o CERN, especialmente entre outros cientistas. Muitos cientistas acreditam que construir um colisor de partículas maior pode responder a muitas questões fundamentais, como o bóson de Higgs.

Por que o bóson de Higgs é tão importante?

Em termos não científicos, o bóson de Higgs foi descrito como uma “partícula de Deus”. – isto “cola” elementos fundamentais do universo.

Pode parecer que o universo surgiu do nada, mas o bóson de Higgs explica como aconteceu o Big Bang há 13,7 bilhões de anos – revela por que as partículas têm massa.

Quando as partículas não têm massa, elas correm pelo universo à velocidade da luz, como fótons.

Mas ter massa confere às partículas propriedades gravitacionais, o que acaba por desacelerá-las. E com a gravitação, eles conseguem se unir e formar outros elementos.

Em 1964, Peter Higgs, François Englert e outros propuseram que as partículas ganhassem massa interagindo com – o que chamaram – um campo de Higgs. O Large Hadron Collider do CERN provou experimentalmente esta teoria em 2012. E Higgs e Englert ganharam o Prêmio Nobel de 2013 em Física pelo seu trabalho.

Que perguntas o bóson de Higgs ainda pode responder?

O CERN é (no momento em que este artigo foi escrito) o único laboratório equipado para estudar o bóson de Higgs.

“Ele utiliza as maiores máquinas para estudar as menores partículas”, disse Judith Pirscher, secretária de Estado alemã do Ministério Federal de Educação e Pesquisa (BMBF), num evento em Berlim.

Mas já se passaram 12 anos desde a descoberta revolucionária. Por que os cientistas ainda estão destruindo partículas? E porque é que o CERN deveria continuar, afundando milhares de milhões no processo?

“Com o bóson de Higgs, encontramos uma chave, mas ainda não sabemos tudo o que ele pode desbloquear”, disse Klaus Desch, delegado alemão do CERN, que trabalha na Universidade de Bonn.

Desch disse que estudar mais o Higgs poderia revelar mais sobre as origens do universo e matéria escura – sobre o qual sabemos muito pouco.

Beate Heinemann, diretora de física de partículas do Síncrotron de Elétrons Alemão, acrescentou que a pesquisa futura do CERN pode explicar por que observamos mais matéria do que antimatéria, sugerindo que “alguma coisa está faltando”.

Há também interesse global nesta investigação fundamental e competição internacional.

Em 2018, a China propôs construir um colisor de 100 km para produzir um milhão de bósons de Higgs ao longo de sete anos.

Enquanto isso, o Painel Americano de Priorização de Projetos de Física de Partículas (P5) optou por apoiar atualizações no CERN em vez de construir uma fábrica separada de Higgs. Também há planos para construir um Colisor Linear Internacional (ILC) no Japão.

Depois do LHC: o futuro colisor circular

O LHC concluirá e encerrará suas operações em 2041. Se a FCC prosseguir, o novo túnel estará a uma profundidade média de 200 metros no subsolo e incluirá oito locais de superfície que servirão para quatro experimentos.

Cerca de um terço desse custo de 17 mil milhões de dólares será enterrado apenas neste túnel. A construção resultaria em cerca de 16,4 milhões de toneladas de materiais escavados em um período de cinco anos.

Espera-se que o CERN apresente um relatório de viabilidade até 2025. Ele investigará o impacto técnico, financeiro, geológico e ambiental do projeto.

“Estamos constantemente à procura de formas de reutilizar a energia residual da nossa instalação científica, por exemplo, para abastecer aldeias próximas”, disse a diretora-geral Fabiola Gianotti à DW. “Já estamos fazendo isso em alguns casos. A sustentabilidade é uma grande prioridade no CERN.”

Num evento do 70º aniversário do CERN em Berlim, os oradores lembraram ao público que a World Wide Web nasceu no CERN – pode-se dizer que a WWW foi outra ideia fundamental, que, tal como o bóson de Higgs, une as nossas vidas.

O CERN também alimentou o crescimento em áreas de pesquisa como análise de big data, computação quântica, ímãs supercondutores e resfriamento de computadores com dióxido de carbono.

Pirsche disse simplesmente: “A pesquisa básica precisa de apoio”.

Editado por: Zulfikar Abbany