A pesquisa em ciência básica na atualidade

A inauguração do Grande Colisor de Hadrons, o maior acelerador de partículas já construído, pelo CERN na fronteira entre a França e a Suiça, é uma ocasião para refletirmos sobre os destinos da pesquisa em ciência básica no mundo atual.

Quando a quase totalidade das verbas da área de ciência e tecnologia é apropriada pelas empresas ou pela indústria militar visando lucros privados ou a produção de meios de destruição, um grande esforço internacional visando comprender a estrutura mais profunda da matéria pode soar muito estranho. Vale a pena gastar tanto dinheiro? Onde estaria a aplicabilidade dos resultados? Mas em que consistiria, afinal, a vocação da ciência moderna?

Abaixo, estão as reflexões sobre o tema de Marcelo Gleiser e de Marcelo Leite.

O mundo não acabou

Marcelo Gleiser, Folha de S.Paulo, 14 de setembro de 2008

Na madrugada de quarta-feira passada, o LHC, o gigantesco acelerador de partículas nos arredores de Genebra, na Suíça, passou por seu primeiro teste. Um feixe de prótons viajou em torno do anel de 27 km de circunferência a uma velocidade próxima à da luz, completando cerca de 11 mil voltas em um segundo. Em alguns meses, quando o LHC estiver funcionando para valer, dois feixes de prótons correrão em sentidos opostos e colidirão de cabeça dentro de enormes detectores.

Essas colisões terão energias jamais atingidas na Terra: apenas durante os primeiros instantes após o Big Bang, o venerável evento que deu origem ao cosmo, as partículas colidiam constantemente com tal energia. Por isso, o LHC é chamado de “máquina do Big Bang”. Toda nova tecnologia gera um misto de expectativa e medo, especialmente quando quebra novas barreiras do conhecimento, como é o caso do LHC.

No século passado, o mesmo ocorreu antes do teste da primeira bomba atômica, no deserto de Álamo Gordo: cálculos indicavam que existia uma probabilidade mínima de a explosão rasgar a atmosfera, possivelmente acelerando a extinção da vida no nosso planeta. O teste veio, a explosão ocorreu, o mundo não acabou.

No caso do LHC, bem mais inofensivo, o medo vem da possibilidade de miniburacos negros serem gerados durante as colisões. Dada a reputação nefasta desses objetos astrofísicos, especulações pipocaram em blogs do mundo inteiro: será que esses buracos negros irão crescer e tragar a Terra inteira? Será que esses físicos finalmente conseguirão acabar conosco? Vários processos foram abertos, tentando bloquear a operação do LHC.

Felizmente, foram rejeitados por juízes que, se não conhecem a física, ao menos obtiveram boa consultoria a respeito. Como garante a equipe de segurança do próprio Cern, o laboratório onde fica o LHC, não há qualquer perigo de que algo assim ocorra (public.web.cern.ch/Public/en/LHC/Safety-en.html).

Os miniburacos negros que podem ser produzidos no LHC evaporam em frações de segundo, sendo incapazes de qualquer efeito macroscópico. Na natureza, raios cósmicos também atingem energias altíssimas e podem, a princípio, produzi-los. Apesar de sermos constantemente bombardeados por raios cósmicos, ainda estamos aqui. Mais interessante do que as supostas ameaças é a sociologia do experimento. Dezenas de países e milhares de cientistas do mundo inteiro contribuíram para a construção do LHC. A física de partículas experimental é hoje uma atividade internacional.

Os Estados Unidos, que dominarão a pesquisa nesse campo enquanto o LHC não estiver operando plenamente, entraram com mais de US$ 500 milhões no projeto. No total, o LHC custou em torno de US$ 8 bilhões. Seria trágico se nada muito extraordinário fosse encontrado. Existem várias previsões teóricas do que pode ser encontrado, algumas realistas e outras bem especulativas (como os miniburacos negros). Se apenas o mais “mundano” for visto, como o bóson de Higgs, a partícula que presumivelmente determina a massa de todas as outras partículas de matéria, o LHC terá servido para confirmar o que já era esperado.

Mesmo que essa confirmação seja um feito espetacular, será como beber champanhe choco. A verdadeira missão do LHC é manter vivo um campo de pesquisa que, devido aos seus enormes custos, fica cada vez mais difícil de justificar ao público. De minha parte, torço para que não só o Higgs seja descoberto como para que algo inesperado ocorra. Nada como uma boa surpresa para atiçar a curiosidade humana. E a natureza, sem dúvida, é cheia delas.

Higgs, 44

Marcelo Leite, Folha de S.Paulo, 14 de setembro de 2008

O vôo de Stuttgart para Genebra, num jato de pequeno porte, durou pouco mais de uma hora. A rota passava junto do Mont Blanc, uma das montanhas mais belas do mundo. Do aeroporto internacional de Cointrin, o grupo de jornalistas seguiu de ônibus para a sede da Organização Européia de Pesquisa Nuclear (Cern), entre Meyrin (Suíça) e St. Genis (França).

Ali foram divididos em subgrupos, por línguas. Aulas curtas foram dadas sobre o maior acelerador de partículas do mundo. Seu túnel de 27 km fora aberto para penetrar os últimos mistérios do Universo.

Na mira de seus feixes de partículas de alta energia estava o escorregadio bóson de Higgs, cuja detecção já era o Santo Graal do Modelo Padrão da física. Depois da palestra, os que entendiam inglês seguiram para o detector Aleph de microônibus. No posto de fronteira, um oficial de imigração subiu no veículo.

A reportagem correu o risco de terminar ali mesmo. O enviado especial da revista alemã “Bild der Wissenschaft” não tinha o visto de entrada que a França exigia, na época, de brasileiros. Nenhum passaporte, porém, foi vistoriado. Ainda suando frio, este colunista seguiu com o grupo para o elevador.

O percurso de uma centena de metros para dentro da terra pareceu interminável, tamanha era a expectativa. Ao abrir-se a porta, o pé-direito com dezenas de metros não deixava espaço para decepção. Uma legião de técnicos e cientistas se movimentava entre centenas de quilômetros de cabos e gigantescas peças de metal.

Últimos preparativos para ligar a máquina que deveria mapear as entranhas do átomo. O ano era 1989, e a máquina era o LEP, construída para colidir elétrons com suas partículas-irmãs de carga oposta (positiva), os pósitrons. O clarão da chuva de subpartículas produzido com a colisão iluminaria a escuridão da matéria. Era essa a promessa. A esperança.

Em 2 de novembro de 2000, após 11 anos de operação, o LEP foi desligado. Ajudara a pôr o Modelo Padrão em base sólida: só existiam três famílias de partículas fundamentais da matéria -léptons, bósons e quarks. A aposentadoria deveria ter ocorrido em setembro, mas o LEP reservara uma surpresa de última hora. Em algumas de suas colisões finais, os cientistas do Cern acreditaram ter vislumbrado a assinatura do Higgs.

Dois meses de sobrevida mostraram que se tratava de um alarme falso. O bóson permaneceria incógnito, e assim continuou durante os oito anos de construção do sucessor do LEP, o Grande Colisor de Hádrons (LHC, na sigla em inglês). Chegou a vez do LHC de ser inaugurado, no mesmo túnel.

Os primeiros feixes foram acelerados na última quarta-feira. Agora, prótons serão lançados contra prótons. Muito mais maciços, esses ocupantes dos núcleos atômicos (hádrons) devem alcançar energias nunca antes registradas num acelerador de partículas. Sua colisão frontal, quando se realizar nos próximos meses, poderá finalmente flagrar o bóson de Higgs. É essa a promessa. A esperança.

Isso ajudaria a explicar por que só algumas partículas têm massa. Mas nada garante que o Higgs dê as caras, 44 anos após a previsão teórica. Muitos físicos já dizem que sua ausência resultará mais fecunda para a física que a detecção, pois forçará uma reforma do modelo. São, ao todo, 19 anos de caçada no subsolo da fronteira franco-suíça. Só no LHC foram enterrados US$ 9 bilhões. É difícil imaginar uma fortuna mais bem empregada.