LCH

 

El LHC (Large Hadron Collider) es un gran proyecto de ciencia básica en el que intervienen miles de científicos e ingenieros de cientos de laboratorios y universidades de todo el mundo, como un ejemplo de cooperación pacífica internacional. Su finalidad es explorar y extender la frontera del conocimiento de la física haciendo colisionar protones que circulan a velocidades cercanas a la luz en sentidos opuestos a lo largo de un anillo de unos 27 km. de circunferencia, ubicado a 100 metros de profundidad cerca de la ciudad suiza de Ginebra. El conjunto del acelerador por el que circulan los haces de protones está enfriado a -271ºC para conseguir que una intensa corriente eléctrica circule sin apenas resistencia por los imanes superconductores, creando un campo magnético que curva las trayectorias de los protones a lo largo del anillo.

Son cuatro los grandes experimentos que se llevarán a cabo en el LHC, cubriendo diversos aspectos de la física de altas energías. Además, experimentos programados en otros aceleradores más pequeños (como en las denominadas B factories) y, por supuesto, el extraordinario flujo de información procedente de la física de astropartículas. Los resultados del LHC no deben contemplarse aisladamente, sino dentro de una amplia perspectiva de progreso científico y tecnológico.

El LHC permitirá conocer los instantes posteriores al “Big Bang”, la gran explosión que se supone creó el universo hace unos 13.700 millones de años. Si concentramos la energía en una pequeñísima región del espacio al colisionar dos protones de frente, entonces la densidad de energía liberada puede en efecto recrear las condiciones del universo primitivo, una minúscula fracción de segundo tras el Big Bang.

Así, podrían emerger nuevas especies de partículas muy pesadas hasta ahora desconocidas a partir de una colisión violenta entre protones, desintegrándose rápidamente pero dejando una “lluvia de partículas ordinarias” que atravesarán los detectores, creando una huella electrónica para un detenido estudio posterior mediante el GRID, un revolucionario sistema de computación que involucra decenas de miles de ordenadores situados en todo el planeta conectados por Internet. El GRID podrá aplicarse en el futuro a campos muy diversos de la ciencia, como meteorología, biomedicina y farmacología, ciencias de la Tierra…

Es posible, sin embargo, que no todas esas nuevas partículas sean inestables, y alguna podría ser el constituyente básico de la materia oscura, descubierta mediante el estudio de la dinámica de galaxias.

Precisamente conocer la razón por la que las masas de las partículas en la naturaleza son tan diversas es uno de los objetivos básicos del LHC: el descubrimiento del “bosón de Higgs”, último eslabón que falta del paradigma actual de la física de partículas y nuclear. El bosón de Higgs no es partícula de materia (como podría ser el electrón), ni de interacción (como podría ser el fotón); a veces se la ha denominado como la partícula de Dios. Se argumenta que el “bosón de Higgs” podría ser, de hecho, un portal hacia la llamada Nueva Física, una nueva revolución científica como pudo ser la teoría de la relatividad de Einstein en su momento.

En tal sentido, en el LHC se podrían crear miniagujeros negros en las colisiones entre protones sólo si la gravedad se hace mucho más fuerte que lo esperado a distancias muy cortas, lo cual implica la existencia de dimensiones espaciales extra (más allá de las tres habituales), una fantástica posibilidad de ciertas teorías físicas (como la teoría de cuerdas) que supera cualquier ficción.

Si se produjeran tales miniagujeros negros, han de evaporarse emitiendo partículas ordinarias casi al instante de formarse, como predijo Stephen Hawking. No hay peligro alguno.

Si acelerador, detectores y sistemas de computación del LHC funcionan correctamente, en el futuro nos aguardan fascinantes descubrimientos y nuevas ideas en esta aventura del saber, aunque lo sospechamos: materia y energía oscuras, miniagujeros negros y dimensiones “extra” curvadas, supercuerdas, etc.