LHC: primera física.

El Gran Colisionador de Hadrones comienza a proporcionar resultados científicos, ¡cientos de miles de colisiones a 7 TeV!

Consumatum est.  :-)

Hace aproximadamente unas cuatro horas, siendo las 13:06 Hora Central Europea, el Gran Colisionador de Hadrones del CERN ha hecho impactar con absoluta precisión dos haces de partículas a una energía de siete teraelectronvoltios; lo que, unido a sus otras capacidades, representa el inicio del programa científico más difícil, potente y avanzado de la historia de la humanidad. ¿El precio? Unos seis mil millones de euros en total, más o menos lo mismo que el estado español aporta a la Iglesia cada año.

En estos momentos, están ya decelerando. Sobre las 16:30 CET, los experimentos del LHC habían registrado ya más de medio millón de eventos, durante más de tres horas de operación ininterrumpida. En palabras de la portavoz del experimento ATLAS, Fabiola Gianotti, "con estas energías de colisión que rompen todas las marcas anteriores, los experimentos del LHC quedan propulsados a una vasta región para explorarla; comienza la caza de la materia oscura, de nuevas fuerzas, nuevas dimensiones y el bosón de Higgs."

Guido Tonelli, portavoz del experimento CMS, añade: "Estamos impresionados por lo bien que funciona, y es particularmente satisfactorio constatar cómo trabajan nuestros detectores de partículas mientras los equipos de físicos de todo el mundo están ya analizando los datos. Vamos a tratar con algunos de los mayores rompecabezas de la física moderna, como el origen de la masa, la gran unificación de las fuerzas y la presencia de materia oscura abundante en el universo. Vienen tiempos muy interesantes."


Por su parte, el portavoz de ALICE ha señalado: "Estamos esperando los resultados de las colisiones protónicas, y a finales de este año, las de los núcleos de ión-plomo, que nos permitirán observar de manera novedosa la naturaleza de la interacción fuerte y de la evolución de la materia en el universo primordial." En el LHCb, se disponen ya a explorar la naturaleza de la asimetría entre materia y antimateria, cuya interacción constituye la fuente de energía más potente del universo conocido.


A partir de ahora, el LHC va a funcionar durante 18 a 24 meses, según vayan las cosas. Su primer objetivo es "redescubrir" (es decir: confirmar a una potencia mucho mayor) el actual Modelo Estándar de Partículas. Inmediatamente a continuación, iniciará la búsqueda sistemática del bosón de Higgs, que puede explicar la manera en que la energía se convirtió en materia (y aportar grandes conocimientos nuevos sobre las maneras de convertir energía en materia y materia en energía). El primer barrido se realizará sobre la hipótesis de que el bosón de Higgs tiene una masa en torno a 160 GeV; si no fuera así, habrá que buscarlo a masas distintas en aceleraciones posteriores. Con respecto a la supersimetría, ATLAS y CMS son sensibles a partículas supersimétricas con masas de hasta 800 GeV, el doble de lo que era posible hasta ahora. Dice Rolf Heuer, director general del CERN, que "el LHC tiene una oportunidad real de descubrir partículas supersimétricas durante los próximos dos años, lo que posiblemente nos permitirá entender la composición de una cuarta parte del universo."

Incluso en los extremos más exóticos del potencial del LHC, este acelerador duplica las probabilidades de investigación. Por ejemplo, sus detectores son sensibles a nuevas partículas masivas hasta 2 TeV, que indicarían la existencia de dimensiones adicionales en la realidad.

Después de esta primera fase de 18-24 meses, el LHC cerrará para mantenimientos de rutina y para consolidar las reparaciones necesarias con el objeto de llegar a su energía de diseño de 14 TeV, que no es posible por el momento debido al incidente del 19 de septiembre de 2008. Esta es una fase de operación excepcionalmente larga; tradicionalmente, el CERN ha operado sus aceleradores en ciclos anuales de 7-8 meses de funcionamiento y 4-5 para mantenimiento y actualizaciones. Pero como se trata de una gigantesca máquina criogénica funcionando a temperaturas más bajas que las que se dan en el espacio profundo, requiere un mes de enfriamiento y otro mes de calentamiento, por lo que este ciclo anual ha perdido su razón de ser. Así pues, el CERN opta ahora por ciclos más largos tanto de operación sostenida como de mantenimiento y actualizaciones.


Además de sus posibilidades en alta física, la ciencia extremadamente avanzada que se utiliza en el CERN ha proporcionado y proporciona habitualmente numerosas tecnologías de uso práctico inmediato, como la web de Internet que estás utilizando ahora mismo, los actuales detectores de alta resolución para la tomografía por emisión de positrones (PET) de uso extensivo en medicina, isótopos especiales para tratamientos radioterapéuticos contra el cáncer, paneles solares de alta eficiencia, instrumentos de precisión extrema utilizados en ingenierías de la electricidad y el electromagnetismo o nuevos procesos químicos para la producción de circuitos electrónicos, entre otras. Puedes echar un vistazo a su web de transferencia de tecnologías aquí.

A favor de todos, y en contra de nadie.