Quince años ha tardado en estar completamente construído pero, por fin, mañana entrará en funcionamiento en Suiza el mayor acelerador de partículas del mundo, el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), un colosal instrumento en el que han trabajado 10.000 científicos de cuarenta países y que constituye el mayor proyecto científico de los últimos años. Con un presupuesto de 6.200 millones de euros que multiplica por cuatro el original, el LHC ha contado con la contribución de varios países europeos, además de Estados Unidos, India, Rusia y Japón.
El objetivo del LHC es ayudar a desentrañar misterios como la estructura última de la materia, las propiedades de las fuerzas fundamentales y las teorías que explican cómo evolucionó el Universo.
Los planes para la construcción del LHC no fueron aprobados hasta 1994, y desde que en 1996 comenzaran las obras, la CERN ha construido entre la cordillera del Jura, en Francia, y el Lago Ginebra, en Suiza y en el subsuelo, a una profundidad que oscila entre los 50 y los 150 metros, un túnel de 27 km, a lo largo del cual 1.740 imanes superconductores se encargarán de mantener los haces dentro de su trayectoria circular. Todo este inmenso proyecto se encuentra a una temperatura de -271º C, más fría que la que hay en el espacio interestelar y a sólo dos grados del «cero absoluto».
Cuatro detectores
Uno de los mayores desafíos tecnológicos y de ingeniería es la medición de los datos que se producen, a consecuencia de las colisiones de los haces de partículas dentro del acelerador.
Alrededor del anillo se han instalado cuatro grandes detectores, con los que los físicos pretenden investigar nuevos fenómenos relacionados con la materia, la energía, el espacio y el tiempo. Para albergarlos ha sido necesario realizar enormes obras de ingeniería, como la construcción de varias cavernas en las que cabría un edificio de quince pisos. En su núcleo se producirán grandes colisiones de protones (partículas de la familia de los hadrones) a la velocidad de la luz, esto es, a unos 300.000 km por segundo. A máxima potencia, se producirán 600 millones de colisiones por segundo que generarán el brote de partículas. Algunas de éstas nunca han sido observadas hasta ahora.
10.000 científicos de cuarenta países han trabajado en el mayor proyecto científico de los últimos años
Dos de los detectores, el Atlas y el CMS han sido diseñados para investigar el llamado Bosón de Higgs, una esquiva partícula elemental que encierra los secretos de la masa de los diferentes «ladrillos» subatómicos y que dotaría de una masa a otras partículas. Un tercero, el LHCb, tratará de dilucidar qué sucedió con la antimateria, presente a partes iguales con la materia, en el momento del Big Bang.
Once centros distribuirán los 15 millones de gigaoctetos de datos que se han recogido anualmente y distriuirán esta información en bruto a 200 instituciones del mundo, para su posterior análisis y archivo.
Reproducir el «Big Bang»
De esta forma, se podrán reproducir las condiciones que originaron el Big Bang, ya que el LHC penetrará en los misterios pendientes de la materia y el inicio del universo, hace 13.700 millones de años.
Sin embargo, también se han alzado voces en contra con teorías no probadas. Consideran que durante las colisiones, al igual que sucedió en el ?Big Bang? podría surgir una multitud de agujeros negros microscópicos, algunos de los cuales podrían volverse inestables y no desaparecer sin crecer, envolviendo progresivamente su entorno. Otros piensan que el peligro estaría originado por la materia extraña que se generará durante las colisiones y que podría contagiar sus propiedades a la materia ordinaria.
El LHC penetrará en los misterios pendientes de la materia y el inicio del universo, hace 13.700 millones de años
Desde el CERN se han publicado varios informes para salir al paso de estos comentarios. En ellos se garantiza que no hay peligro ya que la naturaleza misma, a través de los rayos cósmicos que continuamente bombardean la Tierra, produce colisiones de partículas mucho más poderosas de las que están planeadas dentro del LHC. En cuanto a la generación de materia extraña, el informe remite a los recientes experimentos realizados en el acelerador del Laboratorio Nacional de Brookhaven, en Nueva York, como prueba de que no se producirán «stranglets» durante los experimentos del LHC.
Los científicos están convencidos de que el universo alberga varias partículas mucho más pesadas de las que ahora se conocen y que se denominan materia negra. El Gran Colisionador de Hadrones facilitará la identificación y la comprensión de esta materia negra que conforma el 23% del universo, mientras que un 4% es materia ordinaria y el resto está constituido por energía oscura.
Este acontecimiento supone la confirmación de Europa como líder mundial en esta disciplina. El colisionador representa «un gran reto para la ciencia española», en palabras del presidente del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), el astrofísico Rafael Rodrigo, quien considera que los próximos años depararán importantes descubrimientos científicos, en los que la física española tendrá un papel «muy relevante». Por otra parte, durante la construcción del LHC se han generado importantes avances tecnológicos que también tendrán una gran repercusión en la sociedad, por sus implicaciones en física médica, informática y comunicaciones.
El Servicio de Información y Noticias Científicas (SINC) y el CSIC retransmitirán en directo por videostreaming la primera inyección de partículas en el Gran Colisionador de Hadrones
Por su parte, el Director General del Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT), Juan Antonio Rubio, considera que el LHC es extremadamente importante para el futuro de la Física Fundamental porque existen predicciones teóricas que resultaría del máximo interés poder comprobarlas como la búsqueda del bosón de Higgs, una partícula que confirmaría el modelo estándar que explica el funcionamiento y la naturaleza del universo.
El aspecto más importante del LHC, según Rubio, es que «permitirá cubrir un nuevo rango de energía en las interacciones entre componentes elementales y esto proporcionará una valiosísima información para progresar en el conocimiento de la estructura de la materia y las interacciones entre sus componentes».
Mañana miércoles, a primera hora de la mañana, el Servicio de Información y Noticias Científicas (SINC) y el CSIC retransmitirán en directo por videostreaming la primera inyección de partículas en el Gran Colisionador de Hadrones. Cuando comience a circular el primer haz de partículas, se inyectarán en el acelerador paquetes de 100.000 millones de protones y tras el arranque del segundo haz, que girará en el sentido inverso al primero, se provocarán colisiones de energía hasta siete veces más potentes de lo que ningún acelerador había hecho hasta ahora. Se espera que lleguen a ser hasta treinta veces más intensos cuando esté a pleno rendimiento, hacia el año 2010.
El acceso en directo a la información se podrá realizar desde la página web del CSIC y del espacio informativo sobre el LHC del SINC.
