Era uma viagem de caminhão como tantas outras pelas estradas da Suíça. Só que, no compartimento traseiro, em vez de mercadorias comuns, viajava uma das substâncias mais raras e voláteis do Universo: antimatéria. Pela primeira vez, cientistas conseguiram transportar antiprótons para fora do ambiente controlado do laboratório sem que eles se aniquilassem no caminho.
O feito histórico aconteceu no CERN, a Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear, perto de Genebra. Cerca de 100 antiprótons foram cuidadosamente encapsulados em um dispositivo batizado de “armadilha de antiprótons transportável” e percorreram quatro horas de estrada dentro de um contêiner especial acoplado a um caminhão. Nenhum deles se perdeu — um triunfo da engenharia diante da natureza notoriamente frágil da antimatéria.
A armadilha perfeita
A antimatéria é o oposto da matéria comum. Se um antipróton tocar em um próton — mesmo que por uma fração de segundo — os dois se aniquilam instantaneamente, liberando um clarão de energia pura. Para evitar esse destino, os pesquisadores recorreram a uma tecnologia desenvolvida no próprio CERN: uma caixa cúbica de cerca de 1 metro de lado equipada com ímãs supercondutores resfriados a -269°C.
Dentro da caixa, os antiprótons ficam suspensos no vácuo, mantidos no lugar por campos magnéticos tão precisos que nunca tocam as paredes internas — que, ironicamente, são feitas de matéria. “No momento em que esses prótons de antimatéria entram em contato com a matéria normal, eles se aniquilam. Simplesmente desaparecem em uma nuvem de luz. O principal desafio era impedir que isso acontecesse”, explicou Alan Barr, professor da Universidade de Oxford, ao site da instituição.
O teste de quatro horas foi uma prova de conceito. “Ela demonstra que, no futuro, poderemos realizar esses movimentos rotineiramente e estudar a antimatéria em detalhes”, disse Barr.
Antimatéria é sensível
A antimatéria é uma peça central em um dos maiores enigmas da física moderna: por que o universo como o conhecemos existe. Segundo a teoria, o Big Bang deveria ter produzido quantidades iguais de matéria e antimatéria. Se assim fosse, elas teriam se aniquilado mutuamente, deixando o universo vazio de partículas. Algo, portanto, deve ter desequilibrado a balança a favor da matéria — e ninguém sabe o quê.
“A antimatéria é um dos maiores mistérios da ciência”, disse Tara Shears, professora de física de partículas da Universidade de Liverpool, que não participou do projeto. “Ela contém as chaves para a nossa compreensão de por que o universo é como é.”
O CERN, onde a antimatéria é produzida em pequenas quantidades em aceleradores de partículas, é o principal centro de estudos do fenômeno. Mas o próprio ambiente do laboratório gera interferências magnéticas que podem atrapalhar medições de alta precisão. Por isso, os cientistas desejam levar os antiprótons para locais mais silenciosos, como a Universidade Heinrich Heine, em Düsseldorf, na Alemanha, onde poderiam ser estudados com muito mais detalhe.
O caminho ainda é longo
O teste desta semana foi uma etapa crucial, mas ainda há muito a fazer. A autonomia atual do sistema de armadilha é de apenas quatro horas — o suficiente para o teste, mas não para a viagem de cerca de oito horas até Düsseldorf. Os pesquisadores agora trabalham para estender esse tempo e garantir que o sistema seja suficientemente robusto para percursos mais longos.
Mesmo assim, o feito já é considerado um marco. “Ao se esforçar para fazer essas coisas muito difíceis, você é forçado a inventar tecnologias que acabam sendo usadas em outros lugares. Não é por isso que fazemos isso, mas é o que acontece como efeito colateral”, observou Barr.
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Shears, por sua vez, vê o experimento como o início de uma longa jornada. “Tenho certeza de que isso teve (e terá) aplicações em outros lugares. Só não posso dizer quais são agora porque ainda não pensamos nisso. Mas vamos pensar.”
Por enquanto, os antiprótons voltaram em segurança para a Fábrica de Antimatéria do CERN. Mas, da próxima vez que saírem às estradas, talvez não voltem mais.
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