Ciencia

El acelerador de partí­culas LHC supone el avance más importante en la fí­sica de los próximos años.

La finalización del acelerador de artículas más potente jamás construido has supuesto un enorme esfuerzo colectivo por parte de miles de físicos e ingenieros de todo el mundo. Por primera vez se dispondrá de un acelerador con capacidad de generar energías en las condiciones surgió el universo con detectores del tamaño de edificios, y se almacenará toda esa información con un sistema de superordenadores que cambiará las tecnologías que actualmente conocemos.El proyecto del gran colisionador de hadrones (LHC) fue aprobado por el Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN) en diciembre de 1994 con el objetivo de recrear las condiciones justo en el origen del universo. En la actualidad más de 2000 físicos de 34 países y cientos de universidades y laboratorios han participado en su construcción. Dentro del acelerador, dos haces de partículas subatómicas llamadas “hadrones”, viajan en direcciones opuestas dentro de una tubería en estado de vacío. Estas partículas son guiadas a lo largo del anillo acelerador mediante un potente campo eletromagnético generado utilizando eletroimanes superconductores. Para conseguir este estado de superconductividad, se requiere que la temperatura del electroimán se encuentre cerca del cero absoluto −271 °C, enfriándose el sistema mediante la inyección de helio líquido controlado por un complejo sistema de control distribuido a lo largo del acelerador. Los primeros haces de partículas fueron inyectados el 1 de agosto de 2008, el primer intento para hacer circular los haces por toda la trayectoria del colisionador se produjo el 10 de septiembre de 2008 mientras que las primeras colisiones a alta energía en principio estaban previstas para el 21 de octubre de 2008. Sin embargo, debido a una avería se produjo una fuga de helio líquido, el experimento se ha parado temporalmente. Está previsto que para la primavera de 2009 se reactiven las actividades. Seis experimentos han sido planificados para su realización dentro del LHC. Dos de estos grandes detectores ATLAS y CMS, han sido diseñados para investigar partículas con diferentes rangos de energía. Se busca verificar la existencia del bosón de Higgs que sería un paso significativo en la búsqueda de una teoría de gran unificación. Además se intenta dar una explicación acerca del tipo de partículas con las que estaría construida la materia oscura, y que constituyen el 95 % de la materia. En el caso de ALICE se intenta recrear las condiciones justo después del Big Bang bajo condiciones de laboratorio, en un estado de la materia conocida como plasma quark-gluon. Los quark son las partículas constituyentes a partir de las cuales unidas mediante gluones dan lugar a los protones y neutrones que se encuentran dentro del núcleo de los átomos. Este modelo nunca a podido ser experimentado debido a las enormes cantidades de energía que son necesarias para desligar un protón o neutrón en sus quark constituyentes. Por otro lado el LHCb pretende dar una explicación acerca de porque el universo esta prácticamente compuesto de materia pero no de antimateria centrando sus investigaciones en el quark “belleza o “b. Los dos últimos experimentos, TOTEM y LHCf, están diseñados para localizar protones o iones pesados que durante la colisión solamente se rozan y raramente llegan a colisionar directamente. Las colisiones producidas por el LHC necesitarán una enorme infraestructura para almacenar los datos generados. Se espera que se produzcan alrededor de 15 petabytes (15 millones de gigabytes) de datos anualmente, lo que supone grabar alrededor de 1.7 millones de dual-layer DVDs por año. Para resolver este problema, se ha construido una enorme red de computadores para manejar esta información. Por otro lado, una fuerte controversia se ha generado en estos últimos meses acerca de las consecuencias catastróficas que podrían tener la realización de estas colisiones a tan alta energía. Así, diferentes tipos de fenómenos han sido predichos, y aunque existen modelos teóricos sobre su existencia, no se conoce el efecto real que tendría la existencia de los mismos y todo ello entra dentro de la ciencia ficción. Independientemente de todos estas teorías especulativas, por primera vez podremos experimentar y validar aspectos fundamentales de los modelos teóricos existentes en la física y avanzar cuando el universo era todavía un plasma denso de partículas fundamentales y no se había formado la materia ordinaria tal como la conocemos hecha con átomos, de los cuales los núcleos están formados de protones y neutrones.

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