WEBVTT

00:00:07.319 --> 00:00:10.939
Oitenta e cinco por cento da matéria
em nosso universo é um mistério.

00:00:10.939 --> 00:00:15.049
Não sabemos do que é feita, motivo
pelo qual a chamamos de matéria escura.

00:00:15.049 --> 00:00:19.058
Mas sabemos que está lá fora, pois podemos
observar sua atração gravitacional

00:00:19.058 --> 00:00:22.499
em galáxias e em outros corpos celestes.

00:00:22.499 --> 00:00:24.848
Ainda não observamos
diretamente matéria escura,

00:00:24.848 --> 00:00:28.330
mas cientistas teorizam que possamos
ser capazes de criá-la

00:00:28.330 --> 00:00:31.899
no mais poderoso colisor
de partículas no mundo.

00:00:31.899 --> 00:00:36.799
Este é o LHC, Grande Colisor de Hádrons,
de 27 quilômetros de extensão,

00:00:36.799 --> 00:00:38.520
em Genebra, na Suíça.

00:00:38.520 --> 00:00:40.040
E como isso funcionaria?

00:00:40.040 --> 00:00:44.169
No LHC, dois feixes de prótons
se movem em direções opostas

00:00:44.169 --> 00:00:47.320
e são acelerados até
próximo da velocidade da luz.

00:00:47.320 --> 00:00:52.393
Em quatro pontos de colisão,
os feixes se cruzam e prótons se chocam.

00:00:52.393 --> 00:00:56.692
Prótons são compostos de partículas
muito menores chamadas quarks e glúons.

00:00:56.692 --> 00:01:01.001
Na maioria das colisões, 
os dois prótons se atravessam

00:01:01.001 --> 00:01:03.543
sem resultados significativos.

00:01:03.543 --> 00:01:06.273
Contudo, em aproximadamente
uma em um milhão de colisões,

00:01:06.273 --> 00:01:08.712
dois componentes se chocam
tão violentamente,

00:01:08.712 --> 00:01:11.911
que a maior parte da energia
de colisão é liberada

00:01:11.911 --> 00:01:14.434
produzindo milhares de novas partículas.

00:01:14.434 --> 00:01:17.413
É apenas nessas colisões
que partículas muito massivas,

00:01:17.413 --> 00:01:21.323
como a proposta matéria escura,
podem ser produzidas.

00:01:21.323 --> 00:01:23.993
Os pontos de colisão
são cercados por detectores

00:01:23.993 --> 00:01:27.175
contendo aproximadamente
100 milhões de sensores.

00:01:27.175 --> 00:01:29.295
Como câmeras tridimensionais enormes,

00:01:29.295 --> 00:01:31.665
eles coletam informações
dessas novas partículas,

00:01:31.665 --> 00:01:33.073
incluindo suas trajetórias,

00:01:33.073 --> 00:01:34.460
carga elétrica,

00:01:34.460 --> 00:01:36.053
e energia.

00:01:36.053 --> 00:01:40.126
Após processada, os computadores podem
demonstrar uma colisão como uma imagem.

00:01:40.136 --> 00:01:42.945
Cada linha é o caminho
de uma partícula diferente,

00:01:42.945 --> 00:01:46.155
e diferentes tipos de partículas
são coloridas distintivamente.

00:01:46.155 --> 00:01:49.185
Dados dos detectores permitem
que cientistas determinem

00:01:49.185 --> 00:01:51.186
o que cada uma dessas partículas é,

00:01:51.186 --> 00:01:53.936
coisas como fótons e elétrons.

00:01:53.936 --> 00:01:58.496
Detectores tiram fotos de aproximadamente
um bilhão dessas colisões por segundo

00:01:58.496 --> 00:02:02.416
para encontrar sinais dessas partículas
massivas extremamente raras.

00:02:02.416 --> 00:02:03.755
Para aumentar a dificuldade,

00:02:03.755 --> 00:02:06.696
essas partículas que procuramos
podem ser instáveis

00:02:06.696 --> 00:02:11.817
e decair em partículas mais comuns
antes de atingirem os sensores.

00:02:11.817 --> 00:02:14.118
Tome como exemplo o bóson de Higgs,

00:02:14.118 --> 00:02:18.968
uma partícula teorizada há muito tempo
e que não havia sido observada até 2012.

00:02:18.968 --> 00:02:24.658
As chances de uma colisão produzir um
bóson de Higgs são de uma em 10 bilhões,

00:02:24.658 --> 00:02:27.618
e ele se mantém por apenas
uma pequena fração de segundo

00:02:27.618 --> 00:02:29.539
antes de decair.

00:02:29.539 --> 00:02:33.638
Mas cientistas desenvolveram modelos
teóricos para mostrar-lhes o que procurar.

00:02:33.638 --> 00:02:38.109
Para o bóson de Higgs, eles pensaram
que se decomporia em dois fótons.

00:02:38.109 --> 00:02:41.559
Eles então examinaram primeiro
apenas os eventos de alta energia

00:02:41.559 --> 00:02:43.568
que incluíam dois fótons.

00:02:43.568 --> 00:02:45.440
Mas havia um problema aqui.

00:02:45.440 --> 00:02:47.720
Existem inúmeras interações de partículas

00:02:47.720 --> 00:02:50.180
que podem produzir dois fótons aleatórios.

00:02:50.180 --> 00:02:53.639
Como separar o bóson de Higgs do restante?

00:02:53.639 --> 00:02:55.880
A resposta é massa.

00:02:55.880 --> 00:03:00.931
A informação colhida pelos detectores
permite que os cientistas voltem um passo

00:03:00.931 --> 00:03:05.672
e determinem a massa
do que produziu os dois fótons.

00:03:05.672 --> 00:03:07.791
Colocam o valor da massa em um gráfico

00:03:07.791 --> 00:03:12.260
e repetem o processo para todos
os eventos com dois fótons.

00:03:12.260 --> 00:03:16.481
A maioria destes eventos é apenas
observações aleatórias de fótons,

00:03:16.481 --> 00:03:20.102
o que cientistas chamam
de eventos de fundo.

00:03:20.102 --> 00:03:24.032
Mas quando um bóson de Higgs
é produzido e se decompõe em dois fótons,

00:03:24.032 --> 00:03:27.152
a massa sempre é a mesma.

00:03:27.152 --> 00:03:29.722
Portanto, o sinal de um bóson de Higgs

00:03:29.722 --> 00:03:33.673
seria um pequeno inchaço
no topo do plano de fundo.

00:03:33.673 --> 00:03:37.363
São necessárias bilhões de observações
até que um inchaço como esse apareça,

00:03:37.363 --> 00:03:39.774
e só é considerado um resultado definitivo

00:03:39.774 --> 00:03:44.113
se o inchaço se torna notadamente
maior que o plano de fundo.

00:03:44.113 --> 00:03:46.094
No caso do bóson de Higgs,

00:03:46.094 --> 00:03:49.883
os cientistas no LHC anunciaram
seu resultado revolucionário

00:03:49.883 --> 00:03:52.975
quando havia apenas
uma chance em 3 milhões

00:03:52.975 --> 00:03:57.045
de que o inchaço aparecesse ao acaso.

00:03:57.045 --> 00:03:58.875
De volta à matéria escura.

00:03:58.875 --> 00:04:02.445
Se os feixes de prótons do LHC possuírem
energia suficiente para produzí-la,

00:04:02.445 --> 00:04:06.906
provavelmente seria um evento ainda
mais raro que o bóson de Higgs.

00:04:06.906 --> 00:04:10.926
Precisaríamos de mil bilhões de colisões
combinadas com modelos teóricos

00:04:10.926 --> 00:04:13.045
para começar a procurar.

00:04:13.045 --> 00:04:16.117
Isso é o que o LHC está fazendo agora.

00:04:16.117 --> 00:04:17.886
Ao gerar uma montanha de dados,

00:04:17.886 --> 00:04:20.966
esperamos encontrar mais
pequenos inchaços em gráficos

00:04:20.966 --> 00:04:25.816
que proverão evidências para partículas
ainda desconhecidas, como matéria escura.

00:04:25.816 --> 00:04:28.287
Talvez o que vamos encontrar
não seja matéria escura,

00:04:28.287 --> 00:04:29.475
mas algo diferente

00:04:29.475 --> 00:04:33.988
que alteraria completamente nosso
entendimento de como o universo funciona.

00:04:33.988 --> 00:04:35.999
E isso é parte da diversão nesse momento.

00:04:35.999 --> 00:04:38.426
Não temos ideia do que vamos encontrar.