EL CERN, CUENTA ATRÁS PARA EL GRAN ACELERADOR

Los físicos preparan el encendido del acelerador de partículas LHC en el CERN, el mayor experimento científico de la historia.

El País, 9 de mayo de 2007.

Muy Interesante, marzo de 2007.

Las dos fotografías del interior del CERN han sido recogidas del número de marzo de Muy Interesnate de 2007.

 

          A punto de estar preparado el gran acelerador de partículas LHC (siglas en inglés de Large Hadron Collider) en el CERN o Laboratorio Europeo de Física de Partículas. EL LHC es un anillo de 27 kilómetros de largo formado por más de 8.000 imanes, con los que se pretende hacer chocar núcleos de hidrógeno acelerados por campos magnéticos y circulando en sentido opuesto a una velocidad cercana a la de la luz. En el LHC, excavado a 100 metros bajo tierra, se pretende reproducir las condiciones que presumiblemente se dieron un instante después del famoso Big Bang, con producción de constituyentes fundamentales de la materia desconocidos hasta ahora. La temperatura a la que se piensa se producirá ese fenómeno será de 100.000 veces la temperatura del centro del Sol, temperatura que se piensa se dio un microsegundo después del Big Bang original de nuestro universo.

         La idea es sencilla y se basa en la famosa fórmula de Einstein,  E = mc2, es decir, a la velocidad de la luz la masa se convierte en energía y viceversa; en el acelerador se espera que la energía de las colisiones se convierta en la masa de nuevas partículas.

         Las grandes preguntas que se pretenden resolver son: “Por qué el universo está hecho de partículas, por qué esas partículas tienen las masas que tienen, cómo adquieren dichas masas, y por qué tolo lo que vemos está fomrado por materia y no por antimateria (igual que la materia pero con carga opuesta). Otro gran objetivo es descubrir y confirmar la existencia del Higss: “El bosón de Higgs es una partícula elemental hipotética cuya existencia predice el Modelo estándar de física de partículas. Se cree que este bosón juega un rol fundamental: según el Modelo estándar es el transmisor del campo Higgs , que permearía el universo entero y cuyo efecto sería que las particulas se comportaran como dotadas de masa (incluyendo el propio bosón de Higgs, que por interacción consigo mismo también "adquiriría" masa).” (http://es.wikipedia.org/wiki/Bos%C3%B3n_de_Higgs). Este es el objetivo principal de los dos detectores CMS y Atlas, situados en situación opuesta en el LHC.

       Un tercer detector, el Alice, se utilizará durante unas cuantas semanas cada año para acelerar núcleos de plomo en el LHC y así intentar llegar a crear un agujero negro minúsculo que dure sólo un instante.

          El cuarto detector, llamado LHCb intentará esclarecer el hecho de que casi todo el univeriso esté compuesto de materia cuando se piensa que en el Big Bang original debio de formarse igual cantidad de materia que de antimateria.

         Una gran diferencia del nuevo acelerador LHC respecto a otro laboratorio es que los imanes aceleradores en este caso son superconductores: permiten pasar la energía eléctrica sin presentar resistencia. La dificultad de esto es que funcionan así sólo a 271 ºC bajo cero para lo que es necesario helio líquido. Todo ello hace que el coste del LHC sea de 2.000 millones de euros, aparte de la financión específica para los detectores como el de la fotografía. Este gran detector de partículas CMS (siglas en inglés de Compact Muon Solenoid) tiene una parte central que es el imán superconductor más potente del mundo, embutido junto con otros detectores en una pieza de 15 metros de alto y 1.400 toneladas de peso.

          En realidad, el LHC, que es fundamentalmente europeo, compite con otros aceleradores que hay ya funcionando en otras partes del mundo, como el de Chicago además de los de Rusia, India, China y Japón. El CERN, donde trabajan más de 6.000 personas, tendrá su momento culmen en el 2008 en el que se piensa encender y hacer funcionar el acelerador.

         En el CERN, además de los objetivos específicos y fundamentales, se han logrado ya y se piensan conseguir otros avances secundarios, que han sido y se piensa serán, tremendamente útiles en diferentes campos de la ciencia, como por ejemplo: la tecnología de superconductores con aplicaciones en el campo energético y en el transporte, la resonancia magnético nuclear para equipos médicos de observación del interior corporal, la propia internet que nació hace 20 años como un sistema de intercambio de información entre los investigadores de la física, y finalmente el GRID o middleware, sistema encargado de gestionar el cálculo necesario para interpretar los datos obtenidos en las experiencias del CERN.

Nota: El GRID se podría definir como una infraestructura que el uso colectivo de ordenadores de alto rendimiento, redes y bases de datos administrados por diferentes instituciones para colaborar en el intercambio de datos y en la realización de un proceso de cálculo complejo. El GRID podría desembocar en la nueva generación de Internet, con un nuevo protocolo Ipv6 más rápido y accesible.