Pesquisas no LHC: os temas estranhos

Se não bastassem partículas teóricas, antimatéria e energia negra, alguns cientistas acreditam que o LHC possa revelar indícios de outras dimensões. Estamos acostumados a viver em um mundo de quatro dimensões - as três do espaço e o tempo. Mas alguns físicos teorizam que podem existir outras dimensões que não podemos perceber. Algumas teorias só fazem sentido caso existam diversas outras dimensões no universo. Por exemplo, uma versão da teoria das cordas requereria a existência de não menos que 11 dimensões.

Dimensões e gravidade Um mistério que intriga os cientistas é por que a gravidade é uma força tão fraca comparada às demais forças fundamentais do universo. Uma possível explicação é que, ao contrário de outras forças, ela esteja espalhada por todas as dimensões do universo. Só parece fraca para nós devido a essa diluição por múltiplas dimensões.

Os proponentes da teoria das cordas esperam que o LHC possa fornecer evidências que sustentem o modelo que propõem para o universo. A teoria das cordas afirma que o bloco básico de construção do universo não é uma partícula, mas uma corda. As cordas podem ter formas abertas ou fechadas. Também podem vibrar, de maneira semelhante à da corda de um violão quando dedilhado. Diferentes vibrações fazem com que as cordas pareçam diferentes coisas. Uma corda vibrando de determinada maneira seria como um elétron. Outra corda vibrando de maneira diferente seria um neutrino.

Alguns cientistas criticam a teoria das cordas, dizendo que não existem indícios que a sustentem. Ela incorpora a gravidade ao modelo padrão - algo que os cientistas não conseguem fazer sem uma teoria adicional. Ela concilia a Teoria da Relatividade Geral de Einstein com a Teoria Quântica. Mas não há provas de que as cordas existam, até agora. Elas são pequenas demais para que se possa observá-las e atualmente não existe forma de testar sua presença. Isso levou alguns cientistas a considerar a teoria das cordas mais como filosofia do que como ciência.

Alguns teóricos esperam que o LHC faça com que os críticos mudem de idéia. Eles estão em busca de sinais de supersimetria. De acordo com o Modelo Padrão, cada partícula tem uma antipartícula. Por exemplo, a antipartícula do elétron (que tem carga negativa) é um pósitron. A supersimetria propõe que as partículas têm superparceiras, que por sua vez têm contrapartes próprias. Isso significa que cada partícula teria três contrapartículas. Ainda que não tenhamos visto qualquer indicação de superparceiras na natureza, os teóricos esperam que o LHC prove que elas existem de fato. As superpartículas têm o potencial de explicar a matéria negra ou de ajudar a enquadrar a gravidade ao Modelo Padrão.

Tudo que você sabe está errado Muitos dos cientistas que trabalham no projeto do LHC admitem que não sabem ao certo o que acontecerá quando a máquina começar a trabalhar. Isso acontece porque jamais houve um acelerador de partículas poderoso como o LHC. Assim, o melhor que um cientista pode oferecer é um palpite. Diversos cientistas dizem que estariam felizes caso as provas obtidas pelo LHC contradigam suas expectativas porque isso significaria que há ainda mais a aprender.

Qual é o tamanho do LHC? Quanta energia consumirá? Qual foi seu custo de construção? Descubra na próxima seção.