Talento

Yen-Jie Lee investiga dados de colisão departículas em busca de pistas sobre as origens do universo
A emoa§a£o de fazer descobertas no cena¡rio global é'muito maior do que a pressão', diz o fa­sico de partículas
Por Jennifer Chu - 13/03/2022


O fa­sico experimental departículas do MIT Yen-Jie Lee investiga dados de colisão departículas em busca de pistas sobre as origens do universo. Créditos: Foto: Bryce Vickmark

Quando Yen-Jie Lee chegou ao MIT como estudante de pós-graduação em 2006, foi um choque cultural. O aspirante a fa­sico departículas estudou física na Universidade Nacional de Taiwan antes de sua carreira dar um hiato nas montanhas arborizadas de Taiwan. La¡, ele trabalhou como tenente do corpo de fuzileiros navais para cumprir o serviço militar exigido dopaís. Ele ainda se lembra do estalo ensurdecedor dos exerca­cios de artilharia e da pressão inflexa­vel da vida militar dia¡ria.

“Essa experiência me transformou em uma pessoa muito menos afetada pela pressão”, lembra Lee. “Mas depois de dois anos vivendo em uma floresta de macacos, meu inglês era muito ruim e eu senti como se tivesse esquecido toda a física que aprendi.”

No entanto, no final de seu servia§o, Lee se candidatou a programas de doutorado, incluindo vários nos Estados Unidos. Quando visitou o MIT, sentiu uma afinidade imediata com o professor de física Wit Busza.

“Mesmo que ele não pudesse me entender por causa do meu sotaque, nosacha¡vamos que anãramos pessoas maravilhosas, e no final do dia eu decidi me dar uma chance”, diz Lee. “Vir para o MIT mudou minha vida completamente.”

Como estudante de pós-graduação no grupo de Busza, Lee teve a oportunidade de moldar sua carreira de ir a Genebra durante um momento crucial na física de partículas La¡, os cientistas estavam se preparando para ligar o Grande Colisor de Ha¡drons, o maior e mais poderoso acelerador departículas do mundo. Previa-se que as colisaµes departículas produzidas pelo LHC produziriam condições semelhantes a s do universo primitivo e, possivelmente, fena´menos totalmente novos e imprevisa­veis.

Lee se viu no centro da equipe de análise, onde rapidamente aprendeu a se comunicar com outros cientistas, na la­ngua inglesa e nas equações da física. Ele finalmente ajudou a medir e interpretar algumas das primeiras colisaµes do LHC osanálises altamente antecipadas que Lee, que credita seu treinamento militar por ajuda¡-lo a manter o foco, fez prontamente.

“Havia vários milhares de colaboradores, todos estavam interessados ​​nessa física e eu fui um dos primeiros a entender os dados”, diz Lee. “Para mim, a emoção dessas primeiras medições foi muito maior do que a pressão.”

Desde aqueles primeiros dias, Lee continuou procurando por pistas sobre os prima³rdios do universo, usando dados do LHC. No MIT, onde agora éprofessor associado titular de física, ele estãoprocurando padraµes e interações nas consequaªncias extremas de colisaµes departículas que possam nos dizer algo sobre como o universo surgiu. Esses experimentos também podem revelar o funcionamento interno de outros ambientes extremos, como estrelas de naªutrons.

“Toda vez que coletamos uma pequena informação, entendemos um pouco mais sobre o universo primitivo”, diz ele. “Isso me faz querer saber ainda mais.”

“A lei da natureza”

Lee nasceu na cidade de Taichung, um munica­pio industrial no centro-oeste de Taiwan. Ao crescer, ele se lembra de ter sido atraa­do por matemática e física, embora no ensino manãdio raramente frequentasse as aulas. Uma agenda lotada de competições de ciências muitas vezes o mantinha fora da escola, pois ele era escolhido regularmente para representar sua escola em feiras nacionais de ciências e concursos de resolução de problemas em matemática, física, química e computação.

“Foi como uma educação para mim”, diz ele.

Depois de competir em várias disciplinas, Lee percebeu que estava mais interessado em uma: física. Quando ele se matriculou na Universidade Nacional de Taiwan como estudante de graduação, ele passou seu primeiro ano fazendo vários esta¡gios em física, incluindo trabalhando em um laboratório de a³ptica, auxiliando em um estudo de supercondutores e acampando em um observata³rio para rastrear as estrelas. Foi um esta¡gio em física experimental departículas que colocou em movimento sua carreira acadaªmica.

Lee trabalhou como estagia¡rio no experimento Belle, um experimento de física departículas que ficou sem o acelerador departículas KEKB em Tsukuba, Japa£o. O acelerador foi projetado para colidir elanãtrons com pa³sitrons osas contrapartes de antimatéria dos elanãtrons. Amedida que colidiram, elanãtrons e pa³sitrons aniquilaram em uma chuva de subpartículas Cientistas, incluindo Lee, procuraram sinais departículas exa³ticas e rastrearam o decaimento departículas raras após a aniquilação.

“Eu me diverti muito com esse sistema muito simples”, diz Lee, que baseou suas teses de graduação e mestrado em dados do experimento de Belle. “Isso me fez querer aprender a lei da natureza e se podemos encontrar nova física e novos fena´menos envolvendo a detecção de partículas”

viagem a jato

Depois de completar seu serviço militar em Taiwan, Lee veio para o MIT e se juntou a seu conselheiro Busza no trabalho no LHC, onde o acelerador estava se preparando para colidir a­ons pesados ​​para produzir uma mistura departículas muito mais complicadas e exa³ticas do que colisaµes entre elanãtrons e pa³sitrons.  

“As colisaµes de a­ons pesados ​​criam um ambiente de cerca de 5 trilhaµes de graus, e podemos observar enquanto esse sistema esfria”, diz Lee. “a‰ basicamente o mesmo caminho do universo primitivo, 10 microssegundos após o Big Bang.”

Lee estava ansioso para investigar as consequaªncias das colisaµes de a­ons pesados, embora na anãpoca os experimentos iniciais envolvessem colisaµes menos complicadas entre pra³tons. Por acaso, Lee foi posicionado na equipe de pesquisa para escrever o primeiro artigo de física relatando os resultados desses experimentos iniciais de pra³ton-pra³ton.

O LHC começou a realizar seus primeiros experimentos com a­ons pesados ​​no final do doutorado de Lee, e ele conseguiu analisar alguns dos primeiros dados dessas corridas tão esperadas. Atravanãs dessas análises, ele descobriu quarks de movimento rápido produzidos nas colisaµes, que atravessavam o plasma resultante em jatos.

“a‰ como assistir a uma bala disparada na a¡gua”, diz Lee. “Podemos ver o rastro da bala e podemos usar isso para aprender sobre a propagação do som da a¡gua. a‰ o mesmo com esses jatos, onde podemos usar quarks para aprender sobre o som do universo primitivo.”

Em 2013, Lee aceitou uma oferta para ingressar no corpo docente de física do MIT como membro do Relativistic Heavy Ion Group, onde continua a liderar análises de dados de a­ons pesados ​​do LHC e estãodesenvolvendo novas técnicas para procurarpartículas exa³ticas e novos , fena´menos imprevisa­veis.

“No MIT, a pressão émuito alta e hámomentos de excitação e momentos em que vocêsente que não estãoindo tão bem quanto esperava”, diz Lee. “Mas os colegas do nosso grupo, Gunther Roland e Bolek Wyslouch, construa­ram um ambiente de muito apoio. Estou muito grato por isso.”

Algo pelo qual ele também égrato foi a chance de ver o mundo atravanãs de sua carreira na física. Ele deu palestras e participou de conferaªncias em mais de 30países, e fez estadias prolongadas em muitos, para experimentar novas perspectivas.

“Ao visitar outrospaíses, eu tentava ficar um ou dois meses, para aprender como pessoas diferentes vivem sua vida dia¡ria”, diz Lee. “Antes, eu não achava que sairia de Taiwan. Tive a sorte de experimentar tantas diferenças.”

 

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