Por que o acelerador de partículas é tão grande?

Oráculo 15 de agosto de 2012 - Super Interessante

Jonathan Almeira Soares, Anápolis, GO

O LHC, que fica entre Suíça e França, precisou ter 27 km de circunferência e 4,3 km de raio para que as partículas conseguissem colidir em altíssimas energias, que é o objetivo do acelerador.
O pesquisador Sérgio Novaes, que participa dos experimentos da Organização Europeia para Pesquisa Nuclear (CERN), responsável por desenvolver o LHC, explica que o formato circular dele faz com que as partículas carregadas percam energia. Isso ocorre porque uma força chamada centrípeta age sobre elas e provoca a emissão de radiação. É essa perda que provoca a queda de energia.

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Matematicamente falando, a taxa dessa perda é inversamente proporcional ao quadrado do raio de curvatura do círculo. Isso significa que, se o raio for muito pequeno, as partículas perdem muita energia. Para que ocorram as colisões entre duas partículas em altíssimas energias, e o experimento dos cientistas do CERN dê certo, foi construído um acelerador com um grande raio de curvatura, de aproximadamente 4,3 km. Assim, a perda de energia das partículas é muito menor e fica mais fácil garantir os choques que simulam o Big Bang.

“Certo, mas se o círculo provoca essa perda de energia, por que não soltam as partículas numa linha reta, tipo essas estradas de filme americano?”, você deve estar se perguntando.

Normalmente, meu querido bóson, os aceleradores são circulares porque os cientistas pretendem usar as mesmas partículas mais de uma vez. Segundo Novaes, se o túnel do acelerador fosse reto não haveria a perda de energia causada pela força centrípeta, mas em compensação os feixes só poderiam ser usados uma única vez, pois seriam perdidos após colidirem com o alvo.

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