ATLAS, um dos 6 detetores acoplados ao LHC. Imagem: Maximilien Brice, CERN
O Large Hadron Collider (LHC), resultado da colaboração entre mais de 10 000 cientistas e engenheiros de mais de 100 países, é considerado o maior e mais poderoso colisor de partículas do mundo. Este foi construído pela Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear, mais conhecida pelo seu antigo acrónimo, CERN (em Francês: Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire) entre 1998 e 2008.
Encontra-se localizado na fronteira entre a Suíça e a França, a uma profundidade média de 100 metros, num túnel com 27 km de circunferência. Até ao ano 2000 este albergava o antigo acelerador de partículas LEP (Large Electron-Positron Collider). Um túnel subterrâneo foi a melhor solução encontrada para colocar uma máquina com tais dimensões pois requer menos custos na compra de terrenos à superfície e diminui o impacto na paisagem. Possui ainda a vantagem de ser capaz de blindar radiação.
Mapa que mostra onde se encontra o LHC (circunferência maior) assim como o SPS (circunferência menor). Imagem: ExtremeTech
Devido a constrangimentos geológicos, que uma vez mais se traduzem em custos, o túnel foi feito com uma inclinação de 1,4% relativamente a um plano horizontal. Assim sendo a sua profundidade varia entre 175 m (sob a Cordilheira do Jura) e 50 m (junto ao Lago Lemano em Genebra). Aquando da construção do túnel construir um túnel vertical era bastante dispendioso, tendo sido por isso minimizada a porção do mesmo que passa sob a Cordilheira do Jura (parte mais profunda). Outro constrangimento importante é que o túnel tem de passar pelo SPS (Super Proton Synchrotron), que é responsável pela aceleração das partículas que são injetadas no LHC onde circulam a uma velocidade 0.999999991 vezes a velocidade da luz. Assim sendo foi escolhida uma inclinação que passando pelo SPS minimizasse a profundidade dos túneis verticais.
Outro fator que os engenheiros tiveram de ter em conta na construção do LHC foi as forças de maré. Como sabem a cada 12 horas o nível das águas do mar varia devido a esta atração, mas no entanto não é só no mar que a atração da Lua tem influência. Durante a Lua Nova e a Lua Cheia, a crusta terrestre eleva-se 25 cm na área de Genebra. Este movimento causa uma variação de 1 mm na circunferência do LHC. Apesar de parecer um valor insignificante é algo que os cientistas têm de ter em atenção durante as suas medições.
Fontes:
CERN: the Large Hadron Collider guide
CERN – The Large Hadron Collider
Cnet – What makes the Large Hadron Collider tick?
Scientific American – Fast facts & curiosities
Wikipedia – Large Hadron Collider