CERN: os projetos que levaram Ciências ULisboa ao maior acelerador de partículas do mundo

Corria o dia de 11 janeiro de 1986, quando a comunidade científica nacional deu um novo passo rumo aos primórdios do universo. Não há registo de qualquer percalço durante a viagem entre Portugal e a sede da Organização Europeia para a Investigação Nuclear (CERN), nos arredores de Genebra, mas foi aí que os investigadores portugueses que se dedicam à física de partículas terão tido o seu “big bang” emocional com o hastear da bandeira portuguesa e a participação no desenvolvimento de um acelerador de partículas que hoje se estende por terras de França e Suíça num círculo de 26 Km. Como em muitos ensaios que tentam redescobrir o passado, uma comitiva liderada pelo Governo Português regressou ao local, no passado dia 26 de janeiro, para prestar tributo aos pioneiros nacionais que selaram, há 40 anos, a adesão ao CERN. Os representantes da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa (Ciências ULisboa) não faltaram à chamada. E desta vez, também foi possível vislumbrar algo maior a perfilar-se no horizonte.

“A visita permitiu saber o que é o CERN na atualidade e também o que pretende ser nas próximas décadas. Neste momento, o CERN já está a planear a expansão do acelerador de partículas para uma circunferência de aproximadamente 100 Km. É algo que possivelmente só deverá acontecer por volta da década de 2040”, informa José Afonso, subdiretor de Ciências ULisboa, que integrou a comitiva portuguesa que assinalou os 40 anos da adesão de Portugal ao CERN. “É uma infraestrutura única a nível mundial. O facto de Portugal ser membro do CERN abre portas para que os investigadores da Faculdade participem em alguns dos projetos científicos mais arrojados na área da Física de Partículas da atualidade”, sublinha ainda o subdiretor de Ciências ULisboa.

Da comitiva nacional que assinalou os 40 anos da adesão de Portugal ao CERN fizeram parte membros do Governo, e também representantes de várias universidades nacionais. Conceição Freitas, recém-empossada diretora, liderou a representação de Ciências ULisboa, que contou ainda com Nuno Araújo, o novo presidente do Conselho Científico, além de José Afonso. “Ciências ULisboa é um dos associados do Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas (LIP) e temos tido maior protagonismo a nível nacional nas atividades que são levadas a cabo no CERN”, sublinha o subdiretor de Ciências ULisboa.

As fotos de 11 de janeiro de 1986 mostram uma comitiva portuguesa liderada por Eduardo Arantes e Oliveira, secretário de Estado da Ciência e Tecnologia, mas o processo já tinha sido iniciado um ano antes com a assinatura da adesão de Portugal ao CERN pelo ministro dos Negócios Estrangeiros Jaime Gama. Nas duas ocasiões, destaca-se um sorridente José Mariano Gago, bem antes de fazer história como ministro da Ciência. Nos 40 anos que passaram, a comunidade científica nacional pôde assistir a vários momentos marcantes no CERN – da confirmação de Bosão de Higgs ao desenvolvimento de tecnologias de apoio que ajudam a processar grandes volumes de dados, sem esquecer os protocolos conhecidos por World Wide Web, pelas mãos de Tim Berners-Lee.

José Afonso compara as colisões de partículas a tentativas de aproximação das condições existentes no início do universo, que têm por missão conhecer melhor “os tijolos mais elementares da matéria”. “Há ligações muito interessantes entre os ensaios científicos e a sociedade. É o caso das terapias que usam partículas pesadas para destruir células cancerígenas. Quem quiser desenvolver este tipo de dispositivos terapêuticos, possivelmente, já poderá tirar partido do conhecimento que é gerado em infraestruturas como o CERN”, sublinha José Afonso.

A adesão de Portugal ao CERN não tardou a produzir resultados nas décadas seguintes junto da comunidade de Ciências ULisboa – com destaque para os contributos dados em torno do Bosão de Higgs e, não menos importante, a construção de detetores de partículas baseados em fibras cintilantes, o desenvolvimento de software de aquisição de dados, dispositivos de eletrónica de controlo, e detetores para física médica.

Recorrendo ao histórico, José Maneira, professor do Departamento de Física e representante do LIP em Ciências ULisboa, começa por recordar o projeto DELPHI que, nos anos 90, garantiu a participação de investigadores como o professor Luís Peralta e a professora Amélia Maio (entretanto aposentada), que liderou, durante muitos anos, o projeto científico ATLAS em Portugal. Nos registos do passado, também se destaca o trabalho teórico do professor Augusto Barroso (entretanto aposentado) e a participação dos professores Daniel Galaviz e José Carvalho Soares (falecido em 2025) no projeto ISOLDE.

Sendo uma área de investigação que atravessa gerações, também é possível verificar uma renovação de cientistas de Ciências ULisboa que têm trabalhado com o CERN e que, nalguns casos, vão expandido o trabalho dos antecessores. E por isso podemos encontrar hoje os professores Guiomar Evans, Agostinho Gomes e João Gentil Saraiva a trabalharem no melhoramento de um dispositivo do projeto Atlas que deteta partículas produzidas por colisões de protões dentro do Grande Colisionador de Hadrões, que a comunidade científica conhece como Large Hadron Collider ou só LHC.

A este projeto, junta-se o trabalho do professor António Amorim, que tem liderado um grupo de investigadores que tem usado feixes de partículas para estudar a formação de nuvens no projeto CLOUD, e o professor Rui Santos que tem vindo a trabalhar com dados registados nas acelerações de partículas levadas a cabo no LHC em diferentes projetos. O próprio José Maneira lidera, atualmente, um grupo de investigação ligado à Física de Neutrinos no projeto DUNE, que está em construção nos Estados Unidos da América (EUA), mas recorre a protótipos desenvolvidos no CERN.

“Ao longo destes 40 anos, Ciências ULisboa foi um dos parceiros nacionais mais relevantes do CERN, graças à liderança da professora Amélia Maio, e às atividades dos professores António Amorim e Luís Peralta. Houve um número muito relevante de estudantes de mestrado e doutoramento a serem formados nesses projetos, e a Ciências ULisboa pode dizer que participou na descoberta do bosão de Higgs que haveria de valer um prémio Nobel em 2012. Mais recentemente a atividade diversificou-se, contando com uma forte atividade em Física Nuclear e Física de Neutrinos”, conclui José Maneira. Ao cabo de 40 anos, as colisões continuam a compensar.