p "Big science" é um termo originalmente cunhado por historiadores para descrever os principais avanços científicos feitos pelas nações industrializadas durante o período da Segunda Guerra Mundial. p A frase geralmente implica um enorme investimento de capital, frequentemente atingindo bilhões de dólares. Devido à grande escala desses projetos, eles requerem o apoio de governos nacionais ou mesmo de grupos de governos. Mas será que esse enorme investimento de dólares de impostos vale a pena?

p Essa é uma das principais questões que estão sendo feitas sobre o laser de raios-X europeu, também conhecido como XFEL - um de oito anos, Projeto de € 1,22 bilhão envolvendo a Alemanha, Rússia, e nove outras nações europeias.

p Descrito como "o experimento mais caro da Alemanha" e com data de início estimada em setembro de 2017, os cientistas e o público em geral ainda estão debatendo as oportunidades e desafios associados a esse enorme projeto científico internacional.

p Big Science no século 21

p Um dos projetos de Big Science mais famosos até agora no século 21 foi o Grande Colisor de Hádrons. Esse projeto, que acabou custando cerca de US $ 5 bilhões para construir e US $ 1 bilhão por ano para operar, teve como objetivo detectar as partículas fundamentais que compõem o universo. O mais famoso deles era a chamada "partícula de Deus" ou bóson de Higgs, descrito na época como o "elo perdido no modelo padrão da física de partículas".

p Claro, além do bóson de Higgs, existem inúmeras outras descobertas menos famosas que poderiam e já foram feitas pelo Grande Colisor de Hádrons. Mas se o projeto não conseguiu entregar o bóson de Higgs, o Grande Colisor de Hádrons ainda seria considerado um sucesso pelo público?

p Para responder a essa pergunta, poderíamos considerar a Instalação Nacional de Ignição na Califórnia. O projeto foi finalmente concluído em 2009, cinco anos depois do planejado e cerca de quatro vezes acima do orçamento (o custo total acabou sendo em torno de US $ 3,5 bilhões).

p O objetivo principal da instalação era demonstrar a fusão nuclear com um ganho substancial de energia. Se for bem sucedido, poderia ter um impacto enorme no fornecimento de energia mundial, com um legado que se estende por muito tempo no futuro. Contudo, no segundo semestre de 2012, o experimento terminou oficialmente, tendo atingido apenas um décimo das condições exigidas para a ignição por fusão.

p Desde 2012, a instalação foi usada para inúmeros outros materiais bem-sucedidos e experimentos com armas. No entanto, nas mentes do contribuinte americano, este projeto poderia ser considerado um sucesso quando medido em relação aos seus objetivos originais?

p Moléculas explodindo

p Da mesma forma sobrecarregado pelo peso da expectativa internacional, o laser de raios-X europeu tem um objetivo igualmente ambicioso. Este projeto visa criar os primeiros filmes moleculares de proteínas em escala atômica, os blocos de construção fundamentais da vida.

p A instalação consiste em uma vasta rede subterrânea de túneis, estendendo-se por quilômetros abaixo da fronteira noroeste de Hamburgo, na Alemanha. A ideia básica é focalizar trilhões de fótons de raios-X em um pequeno volume de espaço contendo apenas uma única molécula e registrar uma imagem dela antes que ela exploda.

p Este conceito, conhecido como "difração antes da destruição" abriria uma janela inteiramente nova no mundo molecular. Seria, por exemplo, permitem que os cientistas visualizem as moléculas dentro das células cancerosas à medida que se formam em tempo real. A parte complicada é obter a imagem rápido o suficiente para "fotografar" a molécula intacta e não apenas pegar os fragmentos enquanto eles se separam.

p Devido a este enorme potencial, os governos investiram grandes quantias de dinheiro nessas instalações. Mas o que acontece se o experimento falhar?

p Depois de todo o esforço e capital político despendido (não menos importante, para aplacar a grande quantidade de cidadãos alemães em cujas casas funciona a instalação de 3,4 km), as expectativas para o laser de raios-X europeu são compreensivelmente altas.

p Como os alemães se sentem em relação ao laser de raios-X

p Na verdade, a questão do custo versus recompensa foi o assunto de um artigo recente de primeira página na revista nacional alemã Der Speigel. Iniciar, proeminente físico Holger Stark, diretor do Instituto Max Planck de Química Biofísica em Göttingen, argumenta que o investimento só valeria a pena se não houvesse alternativas, e que a abordagem tem desvantagens.

p Por exemplo, Stark aponta que, por um valor comparativamente irrisório de € 4 milhões a € 5 milhões, você pode comprar um microscópio eletrônico de transmissão. Este microscópio também oferece a possibilidade de obter imagens de moléculas individuais. Contudo, a principal diferença é que no microscópio eletrônico as moléculas são estáticas, enquanto no laser de raios-X europeu eles são livres para se mover (pelo menos até serem destruídos).

p Os cientistas que apóiam o projeto do laser de raios-X dizem que a capacidade de fazer filmes de moléculas "em ação" é um avanço que vale bem o investimento. Eles argumentam que ser capaz de realmente "ver" os movimentos de moléculas biologicamente importantes produzirá insights essenciais que beneficiarão toda a humanidade.

p Claro, nesta fase, simplesmente não sabemos. Como cientista, se os € 1,22 bilhões teriam sido mais bem gastos em outro lugar provavelmente depende muito de você ter algum envolvimento com a pesquisa de raios-X. Nosso próprio grupo de pesquisa está entre as dezenas em todo o mundo que esperam ter a chance de obter imagens de moléculas antes que explodam.

p De olho no prêmio

p Contudo, com apenas alguns experimentos possíveis a qualquer momento, a competição pelo acesso ao laser de raios-X europeu é acirrada. Este tem sido outro argumento contra investir tanto dinheiro em uma instalação:apenas um número comparativamente pequeno de cientistas pode realmente ter a chance de usá-lo.

p Mas seja qual for o lado da cerca em que você estiver, há inegavelmente um grande entusiasmo entre os cientistas em ver o que os primeiros experimentos com o laser de raios-X europeu produzirão em setembro.

p Finalmente, há o argumento de que a criação dos primeiros filmes moleculares em escala atômica do mundo seria apenas o começo. A observação do bóson de Higgs ajudou essencialmente a validar nosso entendimento atual da estrutura fundamental da matéria. Embora a descoberta de Higgs possa eventualmente levar ao desenvolvimento de novas teorias, o resultado bem-sucedido dos experimentos europeus com laser de raios-X teria, sem dúvida, aplicações práticas mais imediatas.

p Isso, por sua vez, geraria muito mais perguntas, enquanto os cientistas correm para aproveitar ao máximo a nova tecnologia. Uma das principais questões, que já está na mente de muitos dos grupos que lideram esta pesquisa, é quem ganha o Prêmio Nobel se a ideia funcionar? p Este artigo foi publicado originalmente em The Conversation. Leia o artigo original.