O físico Wang Yifang, o cérebro por trás do CEPC, conta do andamento do ambicioso projeto
Físicos do Instituto de Física de Altas Energias de Pequim (IHEP, na sigla em inglês) estão projetando o maior colisor de partículas do mundo. Se construída, a instalação de circunferência de 100 quilômetros superaria o Grande Colisor de Hádrons (LHC), de 27 quilômetros, no CERN, o laboratório de física de partículas da Europa perto de Genebra, na Suíça - e custaria cerca de metade do preço.
A ambiciosa instalação de 30 bilhões de yuans (4,3 bilhões de dólares), conhecida como Colisor Circular de Elétron-Pósitron (CEPC, na sigla em inglês), é uma criação do diretor do IHEP, Wang Yifang. Ele tem liderado o projeto desde a descoberta da partícula elementar chamada bóson de Higgs no LHC, em 2012.
O CEPC produzirá bósons de Higgs ao esmagar os elétrons contra seus equivalentes de antimatéria, os pósitrons. Por serem partículas fundamentais, suas colisões são mais fáceis de decifrar do que as colisões próton-próton do LHC. Assim, quando a instalação chinesa abrir, por volta de 2030, os físicos poderão estudar a misteriosa partícula e seu decaimento com grandes detalhes.
Na semana passada, o IHEP publicou um relatório delineando o plano para o colisor. O financiamento inicial para pesquisa e desenvolvimento veio do governo chinês, mas o projeto é fruto do trabalho de uma colaboração internacional entre físicos, e a equipe espera obter financiamento mundial. (Pesquisadores que fazem parte de um rival há muito planejado, o "Higgs factory", conhecido como Colisor Linear Internacional, esperam saber até o final desse ano se o Japão irá arranjar o dinheiro para participar da parceria.)
As plantas revelam que o colisor chinês funcionaria em um círculo com 100 metros de profundidade, em um local ainda a ser decidido, e hospedaria dois detectores. Ao final de seu ciclo de vida de dez anos, a máquina elétron-pósitron poderia ser atualizada para fazer colidir prótons com energias sete vezes maiores que as do LHC em seu pico. Antes da publicação do relatório, a revista Nature falou com Wang sobre o projeto.
Estamos trabalhando em pesquisa e desenvolvimento da tecnologia no momento. Ninguém jamais construiu uma máquina tão grande antes e queremos minimizar os custos. Suas especificações são diferentes daquelas de qualquer outra máquina do mundo no passado, e temos que provar que o projeto é viável.
Dois anos atrás, o Comitê Consultivo Internacional do colisor disse que o projeto não tinha envolvimento internacional. Houve progresso nessa frente?
Não mudou significativamente, porque a participação internacional ainda é limitada pelo compromisso financeiro dos parceiros internacionais. Eles estão todos interessados, mas precisam obter o endosso de suas agências de financiamento. Eles estão esperando para ouvir a posição do governo chinês sobre o financiamento, e essa decisão depende do resultado da pesquisa e desenvolvimento. Mas o CERN está trabalhando em uma nova estratégia europeia para a física de partículas, então esperamos que desta vez a CEPC possa ser incluída. Um processo semelhante acontecerá nos Estados Unidos, provavelmente no próximo ano ou em 2020. Esperamos ser incluídos em ambos.
Um colisor chinês operando em 2030 estaria em concorrência direta com os planos do próprio CERN de construir um sucessor para o LHC. Você acha que há necessidade de mais de um megacolisor?
É cedo demais para dizer que isso é uma competição. Acho bom ter propostas diferentes e explorar as vantagens e desvantagens de cada proposição. Então, podemos ver qual ideia é mais viável e a comunidade decidirá.
Você acha que a comunidade internacional aceitaria a China como o centro mundial de física de alta energia, dado que o país não tem acesso livre à Internet e tem controles governamentais significativos?
Tal centro ajudaria a China a se tornar mais internacionalizada, mais aberta em relação ao mundo. E isso trará mais recursos para a comunidade científica. As pessoas no início podem sentir que não é tão conveniente em comparação com a Suíça. Mas esperamos que o colisor seja bom, pelo menos para os chineses. Além disso, não acho que esse vá ser o único centro do mundo. Historicamente, sempre tivemos muitos centros de física de partículas, embora agora tenhamos cada vez menos. Mas eu realmente espero que esse não seja o único. Se não há concorrência em um campo, em algum momento ele vai acabar.
A China está passando por um boom nas instalações de aceleradores no momento. Conte-me sobre alguns desses planos.
A fonte de espalação de nêutrons em Dongguan está operando agora. Ela é pequena, mas boa o suficiente. O IHEP também está planejando construir uma fonte de luz de 1,4 quilômetros de circunferência em Huairou, ao norte de Pequim, com um custo de 4,8 bilhões de yuans. Este é um acelerador circular de elétrons que pode gerar radiação síncrotron - raios X com intensidade extremamente alta. Estes são úteis para quase todas as disciplinas de pesquisa, incluindo ciência dos materiais, química, biologia, ciências ambientais, geologia e medicina. Acreditamos que o governo dará sua aprovação final para o projeto até o começo do ano que vem, e então poderemos começar a construção. Achamos que seria uma máquina líder mundial. A maioria das fontes de luz são atualizações de máquinas pré-existentes, por isso são limitadas. Podemos usar as melhores configurações, as melhores tecnologias, sem restrições.
O instituto também está lançando um experimento - um detector que mede as partículas altamente energéticas conhecidas como raios cósmicos - na estação espacial tripulada da China, com lançamento previsto para 2020. O que ele fará e como será melhor em relação aos experimentos existentes?
Queremos saber de onde vêm os raios cósmicos e como eles obtêm uma energia tão alta. Respostas a estas perguntas nos ajudarão a entender o Universo. Gostaríamos também de usá-lo para procurar novas partículas, como a matéria escura, que ainda não pode ser gerada por aceleradores na Terra. Um dos melhores experimentos de hoje para estudar isso é o Espectrômetro Magnético Alfa (AMS, na sigla em inglês) feito na Estação Espacial Internacional, que ainda não obteve evidências claras de matéria escura. Isso significa que precisamos de experimentos que possam detectar mais partículas e energias mais altas. O experimento de Detecção de Radiação Cósmica de Alta Energia será capaz de estudar partículas com aproximadamente dez vezes a energia da AMS, e medir suas energias com melhor resolução. Estamos quase terminando nosso projeto e agora estamos tentando obter apoio do governo chinês. Provavelmente estamos falando de US$ 200 milhões a US$ 300 milhões para o detector. Está na lista de candidatos para possíveis projetos para a futura estação espacial chinesa. Temos que esperar, mas estou otimista.
Você acha que altos níveis de financiamento científico na China continuarão?
O governo certamente está interessado em apoiar a ciência. Eles esperam que cada centavo que invistam valha alguma coisa, e às vezes nós, em física de alta energia, os desapontamos - não conseguimos gerar resultados imediatamente.
A situação política entre os Estados Unidos e a China afetou a relação entre os cientistas dos dois países?
A relação está difícil no momento. Se organizarmos uma conferência na China, as pessoas de universidades americanas podem vir livremente, mas as pessoas que trabalham em laboratórios nacionais dos EUA dizem que não podem obter permissão. Além disso, do nosso ponto de vista, é muito difícil para os cientistas chineses receberem uma carta-convite para esses laboratórios nos Estados Unidos. Eu realmente espero que isto seja apenas temporário e os políticos possam perceber que a troca de ciência e colaboração na ciência é mutuamente benéfica.
Elizabeth Gibney
FONTE: SCIENTIFIC AMERICAN BRASIL
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