É claro quando há um problema para obter dados científicos. Mas acontece que há um problema para salvá-los e processá-los.
Toda a série de descobertas de alto perfil feitas com o colisor foi baseada na análise de dados, cujo volume é inferior a um por cento do volume total de dados gerados.
O resto dos dados é perdido irremediavelmente.
O túnel do colisor de 26,7 quilômetros é usado para acelerar partículas próximas à velocidade da luz. Dois fluxos de partículas movendo-se em direções opostas colidem em pontos no espaço monitorados por sensores sensíveis. Mesmo no nível de densidade mais baixo de feixes de prótons contendo 120 bilhões de prótons cada, o número de colisões é de 30 milhões de colisões por segundo.
De acordo com informações publicadas no site da Organização Europeia para Pesquisa Nuclear CERN, um bilhão de colisões por segundo cria um fluxo de dados de 1 petabyte por segundo. E este é o maior problema no momento, já que um fluxo de dados com essa velocidade é simplesmente impossível de armazenar, quanto mais processá-lo adequadamente. “Com um mínimo de 30 milhões de colisões, precisamos de 2.000 petabytes para armazenar os resultados de uma fase típica do colisor de 12 horas. Com 150 lançamentos de colisor por ano, seriam necessários 400.000 petabytes, 400 exabytes de dados para armazenar todos os dados, uma quantidade enorme que não podemos nem armazenar no momento”, diz Andreas Hoecker, cientista do CERN.
A solução para o problema de uma grande quantidade de dados é, obviamente, uma redução drástica em seu volume. E isso não é feito às custas de nenhum algoritmo de compressão de informações, para isso não há potência suficiente de todos os processadores dos supercomputadores existentes. As capacidades da tecnologia informática disponíveis no CERN permitem guardar os resultados de apenas 1200 colisões para cada 30 milhões de casos. Isso é 0,004 por cento do volume total, e os 99,996 por cento restantes, conforme mencionado acima, são perdidos para sempre.
Este estado de coisas parece um terrível desperdício, mas nem tudo é tão triste. Fenômenos de real interesse para os cientistas não surgem nessa taxa. Por exemplo, o bóson de Higgs aparece a uma velocidade de uma vez por segundo, enquanto outros eventos ocorrem a uma frequência de dezenas ou centenas de vezes por segundo. Para destacar o mais interessante de todo o fluxo de dados, estão envolvidos "gatilhos" especiais, dispositivos que realizam a filtragem preliminar de dados principalmente no nível do hardware. Esses gatilhos são desenvolvidos para cada caso específico e são ajustados de acordo com as propriedades das partículas procuradas, como o bóson de Higgs, quark verdadeiro, bósons W e Z, etc.
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É claro que, com essa implementação de processamento de dados preliminar, alguns dos dados interessantes são perdidos junto com uma montanha de "lixo" desnecessário e desinteressante. Mas as informações restantes contêm principalmente dados significativos e seu volume relativamente modesto já permite um processamento suficientemente profundo, mesmo em tempo real.
E para concluir, deve-se notar que a solução para o problema descrito acima não é de forma alguma garantir a possibilidade de armazenar dados em sua maioria inúteis. A solução para o problema é a criação de novos sensores para o colisor, que utilizem as mais recentes conquistas das tecnologias modernas e sejam capazes de penetrar nas profundezas das áreas da física ainda inexploradas. A propósito, alguns desses sensores aparecerão no colisor no decorrer de sua próxima modernização que está sendo realizada agora. E o lançamento do colisor modernizado está previsto para 2025.
