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Cientistas simulam som da "partícula divina" no Cern




Cientistas recriaram o conjunto de sons que poderiam ser produzidos por partículas como os Bósons de Higgs, no Grande Colisor de Hádrons (LHC), perto de Genebra.

O projeto de simulação do som de partículas subatômicas visa sensibilizar sobre o trabalho realizado no LHC e desenvolver um meio para identificar os Bósons de Higgs, caso eles sejam detectados.

Um dos objetivos amplamente divulgados pelo LHC é tentar encontrar o misterioso Bóson de Higgs, a chamada "partícula de Deus", que físicos dizem ter dado massa à matéria que surgiu após o Big Bang há 13,7 bilhões de anos.

A britânica Lily Asquithm, especialista em Física de Partículas, é uma das centenas de cientistas envolvidos na caça ao Bóson de Higgs na Organização Europeia para Pesquisa Nuclear (Cern), perto de Genebra.

Juntamente com dois músicos e um engenheiro de computador, ela desenvolveu um modelo que faz a conversão dos dados das experiências realizados no Atlas em som. O Atlas é um dos quatro grandes detectores do LHC, um anel subterrâneo de 27 km.

"O LHC Sound começou como um projeto de participação do público, mas logo fiquei animada com a possibilidade de usar os sons para análise de dados", disse Asquith à swissinfo.ch.

Sonificação

Um instrumento no interior do Atlas ativa um calorímetro, composto de sete camadas concêntricas, mede a energia da colisão de partículas e outros dados.

Um software de composição musical, como Csound ou Composers Desktop Project (CDP), é usado para converter os dados coletados em som, um processo conhecido como sonificação.

Esta técnica de análise já é usada pelos sismólogos para prever terremotos e pela Nasa para estudar dados astronômicos.

O software compara conceitos musicais, como o tom com momento de partículas, volume com energia e timbre com tipo de partícula para criar sons com características únicas.

O som parece ser a ferramenta perfeita para representar a complexidade dos dados que saem do Atlas, explica Asquith. Segundo ela, os ouvidos são instrumentos extremamente sensíveis.

"Podemos ouvir uma vasta gama de frequências e distinguir timbres antes mesmo de terem sido tocados em um ciclo completo", disse ela. "Nós também temos uma capacidade incrível de observar pequenas mudanças de tom ou ritmo ao longo do tempo e reconhecer padrões de som depois de ouvi-los apenas uma vez."

Estruturas claras

Richard Dobson, um músico que ajudou a mapear os sons, disse que ficou surpreso com as melodias criadas. "Podemos ouvir estruturas claras nos sons, quase como se tivessem sido compostas", disse ele à BBC News.

"Cada uma parece contar uma pequena história. Elas são tão dinâmicas e mudam o o tempo todo, que se parecem muito com as composições contemporâneas."

Até agora, a equipe tem feito uma série de simulações com base em previsões do que pode acontecer durante as colisões no interior do LHC. Mas os cientistas já começaram a criar sons com base em 2 trilhões de elétron volts (TeV) reais e pretendem publicar sons de 7 TeV em um futuro próximo.

O LHC planeja também realizar eventos públicos na Europa para divulgar seu trabalho. O principal estímulo, disse Asquith, é "compartilhar a admiração e o entusiasmo pela maior experiência já realizada. As pessoas realmente querem saber mais sobre o LHC e se envolver", disse ela.

Panes iniciais superadas

O LHC foi concebido em 1983 e sua construção – a um custo total de 10 bilhões de dólares – teve início em 1996, mobilizando milhares de físicos e engenheiros dos cinco continentes.

Inaugurado em 10 de setembro de 2008, ele sofreu uma pane nove dias mais tarde. Um vazamento de hélio decorrente de uma conexão elétrica defeituosa entre dois dos grandes ímãs do acelerador forçou sua desativação.

O conserto custou 40 milhões de dólares. Em novembro passado, ele voltou a funcionar. No final de março de 2010, a energia dos dois feixes de prótons que circulam no túnel foi elevada a 7 TeV e as primeiras colisões foram um êxito.

O plano é que o LHC continue operando com esse nível de energia por 18 a 24 meses, enquanto a densidade de prótons em cada feixe é elevada até o final de 2011. Então ele será desativado por um ano para manutenção e preparação para experiências com a potência máxima de 14 TeV.

Simon Bradley, swissinfo.ch
(Adaptação: Geraldo Hoffmann

Cern e LHC

O Cern, a Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear (a sigla Cern vêm do antigo nome em francês Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire) foi fundado em 1954 por 12 países, inclusive a Suíça. Atualmente, conta com 20 países-membros.

Com cerca de 3.000 funcionários fixos, aproximadamente 6.500 cientistas visitantes e um orçamento de 1,1 bilhão de francos (2008), é o maior centro mundial de pesquisa na área da Física Quântica.

O LHC (Large Hadron Collider) é um túnel de 27 km de comprimento, situado a 100 m de profundidade, na fronteira da Suíça com a França.



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