Pedido de licença e divulgação científica-A Frota Errante do Espaço Profundo(Eternidade Final)

Sinto que o que escrevi recentemente não está muito bom, falta-me paixão; hoje é o último dia do feriado de Primeiro de Maio, então vou tirar um dia de descanso, amanhã voltarei a atualizar normalmente. Afinal de contas, o autor aqui não é Zhang Yuan, capaz de trabalhar sem descanso dia e noite sem se cansar; preciso descansar normalmente... (Embora eu também quisesse ser como ele, QAQ)

Por fim, trago um texto informativo escrito por um acadêmico, achei muito bom, quem se interessar pode ler.

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Opinião sobre a construção de um grande colisor na China

Pesquisador do Instituto de Física Teórica da Academia Chinesa de Ciências, acadêmico da Academia Chinesa de Ciências, He Zuoxiu

Texto por: He Zuoxiu (Pesquisador do Instituto de Física Teórica da Academia Chinesa de Ciências, acadêmico da Academia Chinesa de Ciências)
Editor responsável: Lü Haoran

O projeto CEPC-SPPC sugerido pelo diretor Wang Yifang, do Instituto de Física de Altas Energias da Academia Chinesa de Ciências, não representa uma inovação, pois sua concepção geral foi baseada e ampliada a partir do LHC, além de envolver um orçamento enorme. Os Estados Unidos já tiveram o projeto SSC, planejando atingir 20 TeV de energia; a Itália, ou melhor, a Europa, já teve o projeto Eliosatron, ainda maior que o SSC americano, e com energia prevista ainda mais alta. Agora, o SPPC sugerido por Wang Yifang almeja 70 a 100 TeV, o que é comparável ao Eliosatron, que, sem sequer passar por discussões entre vários países, foi abortado devido à oposição de inúmeros físicos europeus de altas energias.

Os Estados Unidos travaram um debate acalorado sobre o SSC, que acabou chegando ao Congresso, sendo finalmente rejeitado por votação. Alguns dizem que foi vítima de disputas políticas bipartidárias, mas isso não é correto! A decisão sobre o SSC foi tomada pelos responsáveis pelas finanças nacionais, que julgaram que o projeto não teria valor científico suficiente para justificar o gigantesco investimento, o que afetaria a capacidade de desenvolvimento do país; por isso, foi abandonado. Naturalmente, muitos físicos de altas energias apoiaram o projeto, mas outros tantos se opuseram firmemente, julgando-o um grande desperdício! Por fim, o Congresso acatou a opinião dos opositores e votou contra.

Deve-se notar que a rejeição americana foi extremamente radical! O governo já havia investido dois bilhões de dólares, principalmente na escavação de um enorme túnel, cujo custo estava previsto para ser cerca de 10% do total. Mais tarde, solicitou-se uma verba adicional de 15 a 20 bilhões de dólares para a conclusão do projeto.

O resultado, porém, foi que o Congresso preferiu abdicar dos dois bilhões já gastos a autorizar mais investimentos ineficazes. Após a rejeição, o túnel escavado foi aterrado, proibindo qualquer tentativa de retomar o projeto.

Por que o Congresso americano consultou vários especialistas e, após intenso debate, rejeitou o SSC? Há ainda um motivo acadêmico importante: a teoria do “grande deserto” em física de partículas, segundo a qual, ao avançar para energias ainda mais altas, não se fariam novas descobertas relevantes.

Essa teoria sustenta que seria necessário atingir a escala de energia de Planck, ou seja, cerca de 10^16 TeV, para que a física de altas energias pudesse revelar novidades. Posteriormente, alguns físicos sugeriram que a teoria deveria ser corrigida, introduzindo o conceito de “supersimetria”, que reduziria em muitas ordens de grandeza a energia necessária para novas descobertas; mesmo assim, ainda muito além do proposto pelo SPPC! Nos Estados Unidos e na Europa, vários aceleradores tentaram encontrar essas partículas supersimétricas, mas sem sucesso, o que, indiretamente, reforçou a teoria do “grande deserto”. Por isso, o Congresso americano rejeitou com ampla maioria a continuidade do SSC.

É claro que o desaparecimento das partículas supersimétricas também levou a uma mudança essencial de perspectiva: a sofisticada teoria das supercordas, elaborada por muitos físicos e matemáticos, desabou! Digo “desabou” no sentido de que, para a física, a teoria das supercordas perdeu o sentido; embora possa ainda ter algum valor matemático.

Mesmo assim, muitos teóricos da supersimetria e das supercordas continuam sem admitir o fim da supersimetria e persistem em suas pesquisas. Porém, poucos ainda creem que seja uma teoria promissora na física de partículas, e muitos anunciaram sua mudança de área. Por exemplo, o professor Li Miao, que tanto contribuiu para a teoria das supercordas no Instituto de Física Teórica, já abandonou a área. Ou seja, a teoria das supercordas não é mais dominante na comunidade de física de altas energias e partículas!

Combinando os dois argumentos acima, só posso concluir que o plano CEPC-SPPC proposto pelo diretor Wang Yifang é apenas uma “inovação” já completamente descartada pelo Congresso americano e que, agora, muitos cientistas tentam vender ao governo chinês.

Se o governo chinês estará disposto ou não a investir pesadamente, depende de sua própria avaliação.

Vale notar também que entre os que promovem o projeto do colisor há vários acadêmicos americanos que defendem muitos “benefícios” do esquema. Naturalmente, como a pesquisa chinesa em física de altas energias é menos avançada, talvez sejamos míopes e sem visão científica. No entanto, há algo que não consigo entender: por que um plano tão bom não foi aceito pela comunidade científica americana? Por que não insistiram em convencer o governo americano? Se os Estados Unidos decidissem implementar tal “inovação” e convidassem a China a participar com grandes somas, acredito que muitos cientistas chineses de altas energias apoiariam entusiasticamente!

Um dos argumentos em resposta às nossas dúvidas é que o projeto teria enorme significado para países em desenvolvimento, como a China, no campo da física de altas energias. Não concordo. Sempre apoiamos a ideia de que “a ciência não tem fronteiras, mas os cientistas têm pátria” e não podemos endossar um projeto sem grande significado para a ciência mundial, mas que traria supostos “enormes benefícios” apenas para os cientistas chineses. A China contemporânea enfrenta muitos desafios científicos e precisa de muitos jovens atuando nessas áreas. Mas não se pode, só porque há várias pessoas trabalhando em física de altas energias e faltam vagas, criar um projeto pouco eficaz apenas para alocar esses cientistas!

O mundo é um todo. O desenvolvimento econômico e científico de todos os países caminha para a integração e a globalização. Recentemente, tenho me dedicado, no tempo livre, ao estudo de economia e economia política. Muitas conclusões da economia também se aplicam ao desenvolvimento científico mundial.

Sabemos que existe a lei dos rendimentos decrescentes na economia, aplicável a várias áreas. Por exemplo, por que a economia chinesa, que crescia 10% ao ano, agora cresce 6,9%? A explicação mais simples é o rendimento marginal decrescente. A maneira de mitigar esse efeito é apostar na inovação. Esses princípios básicos também se aplicam à pesquisa em física de altas energias.

A proposta de Wang Yifang e seus colegas não apresenta nenhuma inovação revolucionária em tecnologia, apenas avança para o “superdimensionamento”, o que a torna sujeita à lei dos rendimentos decrescentes.

O problema técnico de aplicar a lei dos rendimentos decrescentes é que é difícil medir a que velocidade o “rendimento marginal” decresce, ou o quanto a “inclinação” se reduz. Na prática, os experimentos recentes no LHC já trouxeram uma resposta.

Recentemente, o LHC detectou um “pico de ressonância” de 750 GeV, na faixa de 700-800 GeV. A comunidade ficou eufórica, pois parecia que ainda seria possível fazer descobertas a energias mais altas, contrariando a teoria do “grande deserto”! Mas, devido ao baixo número de eventos, não se podia afirmar que se tratava de uma nova partícula. Por isso, alguns sugeriram aumentar o tempo de operação e o investimento para tentar “pescar” essa nova partícula. Muitos teóricos elaboraram novas teorias para explicar o fenômeno e fizeram várias previsões.

No entanto, a maioria dos teóricos que acreditam no “grande deserto” sustentou que o suposto “novo bóson” era apenas uma flutuação estatística, não uma partícula inédita.

Resultado: experimentos posteriores de alta precisão não confirmaram a existência de uma nova partícula! A teoria do “grande deserto” mantém-se válida nessa faixa de energia. É importante notar que 750 GeV é seis vezes mais que os 125 GeV do chamado “bóson de Higgs”, mas o resultado foi nulo. Em termos econômicos, o experimento mostrou que o “rendimento marginal” dos colisores de altas energias no LHC já caiu a zero.

Agora, o projeto de Wang Yifang propõe atingir no máximo sete vezes a energia do LHC. Seguindo essa tendência, como garantir novas descobertas? Além disso, o centro de Genebra vai ampliar ainda mais a energia para 20 TeV, continuando os experimentos. Mas, como Genebra já possui um superacelerador, o Ocidente só precisa investir um pouco mais para obter ganhos marginais. A China, por outro lado, teria de começar do zero, apenas para multiplicar por sete a energia, repetindo o longo percurso já trilhado por Genebra.

Ou seja, a proposta de Wang Yifang e seus colegas não é, de modo algum, páreo para Genebra.

O LHC de Genebra deu contribuições imensas à física de altas energias: em vinte anos de operação, descobriu quatro partículas importantes e confirmou quase integralmente a validade do Modelo Padrão. Resta apenas a questão da conservação absoluta do número de léptons, ainda não resolvida. Mas isso não requer aceleradores superpotentes, e sim de média ou baixa energia, como os projetos de fonte de nêutrons por espalhamento e ADS, já aprovados pela Academia de Ciências.

Pode-se dizer que o desenvolvimento atual da física de altas energias corresponde ao que já enfatizei: a curva de oferta segue uma tendência em forma de “S”. Mas, diante da teoria do “grande deserto” e dos resultados do LHC, está claro que o rendimento marginal dessa extensão já está próximo de zero, ou seja, a curva em “S” já se aproxima do topo.

Então, por que a China deveria investir tanto no CEPC-SPPC, cuja chance de gerar grandes resultados é tão pequena?

Wang Yifang sempre enfatiza que, ao construir o colisor de pósitrons e elétrons, o Instituto de Altas Energias nunca extrapolou o orçamento, com variações não superiores a 5%. Isso é um fato histórico. Mas, como participante direto da construção do colisor de pósitrons e elétrons de Pequim, preciso relatar alguns bastidores.

A construção do colisor de pósitrons e elétrons foi, após a Revolução Cultural, um projeto de grande pesquisa básica especialmente aprovado por Deng Xiaoping, em atendimento ao desejo do Primeiro-Ministro Zhou Enlai, com orçamento total de 220 milhões de yuans. Por ser o primeiro grande projeto científico aprovado após a abertura econômica, o governo central se encarregou de avisar a todos os ministérios: este projeto não é um “banquete gratuito” para ser explorado. Tal aviso chegou até Hong Kong, que ainda não havia retornado à China. O setor industrial de Hong Kong declarou que, sendo um projeto especial aprovado por Deng Xiaoping, apoiariam ao máximo, mesmo que não fosse lucrativo, garantindo o fornecimento.

Para garantir o andamento do colisor de acordo com o plano, o governo central nomeou a Sra. Gu Yu, esposa do camarada Hu Qiaomu, para comandar e coordenar o projeto. Quando surgiam dificuldades, era ela quem intermediava. Por exemplo, ao iniciar a construção, moradores locais temiam contaminação radioativa e protestaram. O órgão de meio ambiente enviou uma funcionária para supervisionar, mas, por falta de conhecimento técnico, ela apenas se opunha a tudo.

Pedimos que indicasse quais padrões deveriam ser atendidos, mas ela não soube fornecer valores concretos. Então, a liderança do Instituto de Altas Energias me incumbiu de organizar um grupo de jovens para projetar o sistema de proteção do acelerador. Como a supervisora era leiga e não apresentava critérios, desconfiamos que seu intuito era tirar algum proveito.

Assim, a Sra. Gu Yu relatou a situação a Deng Xiaoping, que decidiu que a responsabilidade seria nossa.

Naturalmente, nosso projeto foi rapidamente concluído. Como o colisor era de pósitrons e elétrons, só emitia raios X e gama, com impacto ambiental menor que o fundo da radiação cósmica.

A questão é: nos dias de hoje, será que a “boa vontade” de Wang Yifang poderá se repetir? A conclusão deve ser: trata-se de uma proposta incompatível com a realidade chinesa e não deve ser apoiada pelos decisores.

Wang Yifang também afirmou que quase todos os opositores são especialistas de fora da área de física de altas energias. Acredito que isso não é verdade.

Aqui mesmo, no Instituto de Física Teórica, há vários membros da Sociedade de Física de Altas Energias, muitos dos quais se opõem ao projeto. Na verdade, até dentro do Instituto de Altas Energias há opiniões divergentes, mas, por respeito aos colegas, poucos se manifestam publicamente.

Quando o professor Yang Zhenning publicou seu artigo contrário à construção de um grande colisor na China, alguns alegaram que ele está afastado da linha de frente da física há anos e teria se distanciado do mainstream. Essas críticas são infundadas: embora idoso e longe da linha de frente, o professor Yang tem opiniões valiosas sobre física teórica e, historicamente, suas previsões sobre o futuro da física não podem ser ignoradas.

Recentemente, Wang Yifang afirmou que quase todos os experimentadores de física de altas energias apoiam o projeto chinês do colisor, enquanto os opositores seriam apenas teóricos, questionando sua qualificação — incluindo o professor Yang Zhenning, que não é experimentalista.

Muito bem, então cito outro exemplo, de um dos maiores experimentadores do mundo, que também foi orientador de Wang Yifang: o professor Ding Zhaozhong. O professor Ding me perguntou sobre os estudos atuais de Wang Yifang; respondi que ele ainda trabalha com a medição de oscilações de neutrinos em Daya Bay e desenvolve novos projetos. O professor Ding quis saber que projetos seriam esses. Respondi que Wang Yifang queria transferir para a China um projeto similar ao SSC, discutido nos Estados Unidos. O professor Ding imediatamente disse: "Por que fazer isso? Não tem sentido algum!"

Peço desculpas por revelar aqui a opinião do professor Ding Zhaozhong. Mas creio que isso basta para demonstrar que até renomados experimentadores internacionais de altas energias não apoiam tal projeto.