Alunos do Cefet participam de visita virtual ao Atlas: experimento que contribuiu para a descoberta da “partícula de Deus”

Compreender a origem do universo. Foi com esse espírito que mais de 40 alunos do Ensino Médio do Cefet de Nova Iguaçu ‘embarcaram’ na Coppe/UFRJ, dia 25 de maio, para participar de uma visita virtual ao Atlas, experimento instalado no maior laboratório de física de partículas do mundo: o Cern (Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear). Acompanhados da professora de Física, Marta Máximo, os alunos do 2º ano do Ensino Médio dos cursos de Telecomunicações e de Automação Industrial, literalmente viajaram pelo universo das partículas invisíveis: quarks, léptons, bósons, múons…

“Embora há muito já se saiba da existência desses elementos, a física de partículas não faz parte do conteúdo curricular do ensino médio e até mesmo de cursos de graduação. Portanto, essa visita acaba contribuindo para complementar a formação pedagógica dos estudantes”, afirmou o professor José Manoel Seixas, do Programa de Engenharia Elétrica da Coppe, um dos coordenadores da equipe brasileira no Atlas, o maior dentre os conjuntos de detectores de partículas que atuam no maior acelerador de partículas do mundo, o Large Hadron Collider (LHC), com 27 km de extensão.

O tema, instigante mesmo para leigos, desperta especial interesse nos jovens cujas vocações se inclinam para as ciências exatas. Como é o caso de Thalia Araújo, 15 anos, aluna do curso de Telecomunicações do Cefet. “Eu gosto muito de astronomia e física, e penso em fazer engenharia. A palestra foi muito importante para todos nós que estamos aqui”, afirmou a caçula da turma.

A aluna Natali Souza, de 16 anos, do curso de Automação Industrial, questionou o professor se haveria partículas ainda menores. Seixas explicou que em alguns estudos de física teórica, como a teoria das cordas, há a previsão de partículas ainda menores, na escala de 10⁻³⁴m. “Mas não há tecnologia disponível para comprovar estas teorias. Temos capacidade de resolução para visualizarmos até os quarks, dentro dos prótons. A física experimental busca comprovar o que a física teórica modelou. Levamos 50 anos para descobrirmos o bóson de Higgs”, acrescentou o professor da Coppe.

O começo da viagem

Os alunos foram recebidos no Espaço Coppe Miguel de Simoni pelo professor Seixas, da Coppe, e pela professora Márcia Begalli, do Instituto de Física da Uerj. A visita começa na exposição Exploradores do Conhecimento, no nicho “A recriação do começo dos tempos”, que conta a história da longa colaboração da Coppe com o Cern.

Seixas e Márcia fizeram uma breve apresentação sobre o Cern, laboratório europeu, que dispõe do maior acelerador de partículas do mundo, o LHC (Large Hadron Collider), na fronteira franco-suíça, e conjuntos de detectores de partículas, dentre os quais, o Atlas (com 22 metros de altura, 44 metros de comprimento e 7 mil toneladas, é o maior). A apresentação contou com os vídeos didáticos sobre aceleração de partículas, choque de prótons e o Big Bang, fenômeno aceito como a mais provável causa da origem do universo, disponibilizados neste nicho da exposição permanente do Espaço Coppe.

Em seguida, os alunos do Cefet foram conduzidos ao auditório da Coppe, onde conversaram, por videoconferência, com o pesquisador Denis Damazio, no Atlas Visitor Center. Doutor em Engenharia Elétrica formado pela Coppe, Damásio é pesquisador no Laboratório Nacional de Brookhaven (EUA) e está lotado no Cern, desde 2005.

O pesquisador mostrou diversas imagens das instalações do Atlas e explicou como se dá o processo de aceleração e colisão de partículas. Segundo Damazio, os feixes de partículas geram 40 milhões de colisões por segundo, mas a maior parte destas gera fenômenos físicos já conhecidos e que, portanto, não interessam aos pesquisadores. Composto por detectores de partículas, o Atlas teve um importante papel na descoberta do bóson de Higgs – a chamada “partícula de Deus”, uma das mais complexas pesquisas desenvolvidas até hoje para decifrar a origem do universo, que deu aos cientistas Peter Higgs e François Englert o Prêmio Nobel de Física, em 2013.

Os fenômenos potencialmente interessantes para os pesquisadores são separados por um processo de filtragem online. “É como se separássemos o trigo e o joio. A informação gerada por um ano de atividade do LHC é suficiente para formar uma pilha de CD´s de 20 km de altura”, comparou Seixas.

A Coppe também é responsável por 90% dos sistemas de engenharia de software que dão apoio à coordenação técnica do Atlas, rastreando os equipamentos que passam por manutenção, inclusive aqueles que estiveram expostos à radioatividade. Os sistemas também acessam as informações dos milhões de componentes do Atlas, otimizando o processo de trabalho e alocando recursos técnicos e humanos de maneira eficaz.

Complementação pedagógica

De acordo com o professor Seixas, essa visita virtual promovida pela Coppe complementa a formação pedagógica dos estudantes. “Os currículos do ensino médio ainda não foram atualizados de modo a contemplar a moderna física de partículas. Alguns currículos acadêmicos não incorporaram ainda o estudo das partículas subatômicas”, afirmou o professor.

O ensino tradicional de Física difunde que as menores partículas que formam o átomo são os prótons, os nêutrons e os elétrons. Porém somente estas últimas são indivisíveis. “Nêutrons e prótons não estão entre as partículas fundamentais da matéria, pois são formados por outras partículas subatômicas, como quarks e léptons”, explicou Seixas.

Alunos bem preparados

Essa é a terceira vez que a professora de Física do Cefet, Marta Máximo, traz seus alunos para participar da visita virtual. O interesse pela física de partículas não é recente. Em 2010, a professora visitou o laboratório europeu por oito dias, após ter sido aprovada no projeto Escola de Física Cern, de iniciativa da Sociedade Brasileira de Física.

Com o conhecimento previamente adquirido, Marta preparou os seus alunos com uma palestra sobre física de partículas e as atividades do Cern. “Fazemos também atividades com jogos para que fique mais didático, não seja algo tão expositivo. Abordamos o tema em sala de aula antes da visita e na próxima aula repassaremos o que foi aprendido hoje, para que eles possam tirar dúvidas”, explicou.

“Como o currículo oferecido pelo Cefet mescla o conteúdo obrigatório do Ensino Médio com o conteúdo específico da formação técnica, os alunos têm contato com produção científica. O colégio lhes dá uma preparação que permite que eles venham aqui e façam perguntas pertinentes”, explicou a professora, orgulhosa da ótima impressão que seus alunos causaram com as perguntas inteligentes feitas ao professor José Manoel Seixas e ao pesquisador Denis Damazio.

Marta elogiou a iniciativa da Coppe de promover as visitas, garantindo transporte e lanche aos alunos, e guiando-os na exposição Exploradores do Conhecimento, com os monitores do Espaço Coppe, e realizando a videoconferência com o Atlas. “Acho ótimo, pois este tipo de conhecimento é muito específico e ter essa estrutura que a Coppe tem, com experimentos e simulações possibilita que os alunos visualizem assuntos que são abordados em sala de aula. Com certeza é uma complementação pedagógica importante, mesmo que o aluno não decida fazer engenharia. Eles vão ter uma visão de ciência, que uma pessoa com formação comum não teria. Além disso, a UFRJ é um local de interesse para os alunos seguirem os seus estudos”, enfatizou a professora.

Na opinião do aluno Hugo Francellino, de 17 anos, a visita acrescenta muito ao conhecimento geral. “O ensino especializado nos passa o que a gente precisa para ser técnico. Essas visitas servem para tirar dúvidas que são comuns no dia a dia. A visita ao Atlas foi mais interessante ainda. A professora Marta fez uma palestra que já tinha aguçado a nossa curiosidade a respeito”, afirmou Hugo, que cursa Automação Industrial.

As próximas visitas serão realizadas nos dias 8, 22 e 29 de junho. No dia 22 de junho, a visita é aberta o público em geral. O roteiro começa, às 14 horas, no nicho 8 da exposição “Exploradores do Conhecimento”, instalada no Espaço Coppe Miguel de Simoni, que fica no Bloco I 2000, Centro de Tecnologia da UFRJ, Cidade Universitária. No dia 22, a visita será aberta à comunidade da UFRJ.