Acaba de ponerse en funcionamiento el experimento más grande del mundo, el LHC (Large Hadron Collider), instalado por el CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire) y situado en la frontera francosuiza muy cerca de Ginebra.
El CERN, fundado en 1954 por 12 países europeos, es un modelo de colaboración científica internacional y uno de los centros de investigación más importantes del mundo. El Laboratorio Europeo de Física de Partículas cuenta actualmente con 20 estados miembros que comparten su costosa financiación y la toma de decisiones. Uno de ellos es España. Además, otros 28 países con científicos de 220 institutos y universidades utilizan sus instalaciones. De estos países no miembros, ocho estados y organizaciones participan como observadoras.
Básicamente, lo que se pretende con el LHC es seguir buscando respuestas a algunas de las preguntas fundamentales: ¿qué somos? y ¿de dónde venimos? Y para poder responder a estas preguntas, en el CERN se desarrollan tecnologías extremas, se forman científicos e ingenieros mediante los trabajos cotidianos y a través de programas educativos, y, de paso, une a las naciones a través de la ciencia.
El LHC es un anillo de 40 000 toneladas instalado en un túnel excavado a 100 metros de profundidad y que tiene 27 km de circunferencia. En él se acelerarán haces de protones a velocidades muy cercanas a la de la luz en el vacío, para hacerlos chocar frontalmente en determinados puntos del anillo y observar lo que ocurre mediante los detectores adecuados colocados en esos puntos. Nunca hasta ahora se habían realizado colisiones de energías tan altas. Con ellas se intenta recrear en un pequeño espacio las condiciones iniciales del Universo, es decir, acercarnos todavía más en el tiempo al Big Bang. Como resultado de esas colisiones se espera hallar el famoso bosón de Higgs, cuya existencia predice el Modelo Estándar que hasta ahora parece el más consistente para explicar el universo, o al menos la parte de él que hemos podido observar hasta ahora. En cualquier caso, el LHC desvelará algunos secretos de la naturaleza y quizás sea el origen de nuevos retos intelectuales para el hombre.
Aunque la física de partículas es la ciencia fundamental que busca las piezas básicas constituyentes del Universo, eventualmente se han obtenido aplicaciones cuyo beneficio para la humanidad está fuera de toda duda. Destacan entre ellas la famosa www que todo el mundo utiliza desde hace unos cuantos años. Los aceleradores utilizados en los experimentos tienen su aplicación en medicina (hadroterapia); actualmente unos 9 000 aceleradores de los 17 000 que están funcionando en todo el mundo lo hacen en hospitales. Los detectores de partículas también tienen sus aplicaciones en medicina como el PET (Positron Emission Tomography), técnica muy importante para localizar y estudiar ciertos tipos de cáncer utilizando el isótopo Fluor-18 producido en aceleradores de partículas. El PET utiliza antimateria (positrones, la antipartícula del electrón).
Después de bastantes años de proyecto y construcción del LHC, ahora toca analizar los resultados para ir más allá en el conocimiento del origen del universo. Sean cuales sean los resultados, nadie duda de que la naturaleza prepara nuevos retos para el hombre.
Por último, he aquí algunos datos impresionantes del LHC:
- El grosor de los 6400 hilos superconductores de niobio y titanio es menos de 7 milésimas de milímetro, es decir, la décima parte del grosor de un cabello humano medio.
- Estos hilos suman una longitud equivalente a más de 10 veces la distancia de la Tierra al Sol.
- La temperatura de la parte central del anillo es de - 271,3 ºC, menor que la que hay en espacio intergaláctico.
- La energía de los choques de protones equivale a 100000 veces la temperatura en el interior del Sol.
- La presión es diez veces menor que la que hay en la Luna.
- Sólamente se aceleran 2 nanogramos de protones diariamente.
- Esto supondría que para acelerar 1gramo el LHC necesitaría un millón de años.
- Los datos anuales que se recogerán en cada experimento, 15 petabytes llenarían aproximadamente dos millones de DVD.
José Luis Ganuza
Profesor de Física y Química
