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Maior acelerador de partículas do mundo poderá começar a ser construído na China em 2027

Um passo audacioso no campo da física de partículas está prestes a acontecer com a construção do maior colisor de partículas do mundo. A China está trabalhando no Circular Electron Positron Collider (CEPC), um projeto avaliado em US$ 5 bilhões que visa não apenas superar a proposta europeia de um colisor semelhante, mas também estabelecer novas fronteiras na compreensão do universo. 

Com previsão para começar a ser construído em 2027, o CEPC promete revolucionar a ciência ao oferecer uma análise sem precedentes do bóson de Higgs, uma partícula fundamental que confere massa a todas as demais partículas.

O CEPC será um túnel circular de 100 quilômetros, projetado para colidir elétrons e suas antipartículas, os pósitrons, a energias extremamente altas. Essas colisões irão gerar milhões de bósons de Higgs, permitindo aos cientistas estudá-los em detalhes inéditos. A precisão dessas medições poderá responder a perguntas fundamentais sobre a evolução do universo e a interação entre as partículas.

No próximo ano, a proposta do CEPC será submetida ao governo chinês para possível inclusão no próximo plano quinquenal. Se aprovada, a construção poderá começar em 2027 e deve durar cerca de uma década. O relatório técnico, publicado em 3 de junho, estima que o custo total do projeto será de 36,4 bilhões de yuan (US$ 5,2 bilhões), o que torna o CEPC significativamente mais barato que o Future Circular Collider (FCC), o acelerados de partículas da Europa, estimado em US$ 17 bilhões, cuja construção está prevista para começar na década de 2030, caso receba a aprovação governamental necessária.

O relatório técnico do CEPC inclui um projeto detalhado do layout do acelerador de partículas e protótipos de componentes. Três locais estão sendo avaliados para sediar o colisor: Qinhuangdao, Changsha e Huzhou. Wang Yifang, diretor do Instituto de Física de Altas Energias da Academia Chinesa de Ciências, afirma que muitos dos componentes planejados para o CEPC já estão sendo testados em outras instalações na China. Entre essas instalações está a Fonte de Fótons de Alta Energia em Pequim, quase concluída, o que demonstra a expertise crescente da China nessa área.

Colaboração internacional e desafios geopolíticos

Embora o relatório técnico indique que a China é capaz de construir o acelerador de partículas com pouca assistência internacional, a colaboração global será crucial para o desenvolvimento dos detectores do colisor. Andrew Cohen, físico teórico da Universidade de Ciência e Tecnologia de Hong Kong e membro do Comitê Consultivo Internacional do CEPC, acredita que a China precisará de expertise externa para essa parte do projeto.

No entanto, as tensões geopolíticas podem representar um desafio significativo na obtenção de financiamento internacional. Tian Yu Cao, historiador e filósofo da física de partículas da Universidade de Boston, observa que pode haver resistência do Ocidente em ajudar a China. Esse obstáculo não é exclusivo do CEPC. Em maio, o governo alemão anunciou que não financiaria sua parte no orçamento de US$ 17 bilhões do FCC, representando um revés significativo para o projeto europeu.

Apesar dessas dificuldades, Wang Yifang está confiante de que o CEPC será um esforço internacional, e destaca que pesquisadores internacionais já compõem entre 30% e 50% das equipes em algumas das principais instalações de física

da China, como o Observatório de Neutrinos Subterrâneo de Jiangmen, que deverá começar a operar este ano. A expectativa é que o CEPC siga um caminho similar.

Próximos passos para o acelerador de partículas CEPC

Reprodução: Nature – Simulação computacional de uma colisão elétron-pósitron. As linhas azuis representam parte do detector. As linhas de cores variadas são os rastros de partículas criadas em uma aniquilação elétron-pósitron. As linhas sólidas representam partículas carregadas, que se curvam no campo magnético do detector. As linhas tracejadas representam partículas neutras, que não são afetadas pelo campo magnético. Crédito: Philippe Plailly/Biblioteca de Fotos Científicas

Enquanto aguarda a aprovação governamental, a equipe de Wang está trabalhando em um relatório de design de engenharia que detalhará ainda mais a construção do CEPC. “Estamos nos preparando para garantir que estaremos totalmente prontos para um projeto dessa magnitude“, afirma Wang.

A construção do CEPC representa uma oportunidade monumental para a China se destacar no campo da física de partículas. Ao possibilitar um estudo detalhado do bóson de Higgs, o CEPC pode proporcionar avanços significativos na compreensão do modelo padrão da física e além dele, investigando questões como a natureza da matéria escura e o desequilíbrio entre matéria e antimatéria no universo podem encontrar respostas através dessa megaestrutura.

Já viu o que o nosso físico Macelo Lapola sobre o desequilíbrio de matéria e antimatéria? Clica aqui para ler o artigo!

A comunidade científica global observa com interesse e expectativa, ciente de que a realização desse projeto não apenas colocará a China na vanguarda da pesquisa em física de partículas, mas também poderá proporcionar um ambiente de colaboração internacional frutífera, superando as barreiras geopolíticas em prol do avanço científico.

A investigação de partículas pelo CEPC pode oferecer respostas para questões fundamentais sobre a natureza da realidade, além de posicionar a China como um líder mundial em pesquisa científica avançada.

Fonte: Nature

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