LHC, una gigantesca máquina capaz de viajar en el tiempo

MINISTÈRE DES AFFAIRES ÉTRANGÈRES ET EUROPEENNES
N° 43 – octubre 2008
LHC, una gigantesca máquina capaz de viajar en el tiempo
El mayor y más potente acelerador de
partículas jamás creado, LHC, se lanzó el 10
de septiembre en la Organización Europea
para la Investigación Nuclear (CERN), cerca
de Ginebra. Su misión es intentar
comprender la formación del universo y
cambiar nuestra concepción de la materia,
del espacio y del tiempo. Francia es una de
las protagonistas en el proyecto. Numerosos
equipos
de
Centro
Nacional
de
Investigaciones Científicas (CNRS) y de la
Comisión de la Energía Atómica (CEA) están en la vanguardia de la investigación física de
partículas. La inauguración oficial de este gigante tuvo lugar el 21 de octubre en Ginebra.
El lanzamiento de este colosal instrumento científico, situado en la frontera franco-suiza, a 100
metros bajo los Alpes, aclarará nuestra comprensión sobre la naturaleza, desde lo infinitamente
pequeño, el átomo, hasta lo infinitamente grande, el cosmos. De un diámetro de 27km, el gran
colisionador de hadrones (los hadrones son partículas sensibles a la interacción) ha costado caso 4.000
millones de euros. Es capaz de provocar suficiente energía para hacer migas de la materia y así
detectar sus últimas partículas. Los protones (o iones) de elevada energía circulan en dos anillos que
giran al revés, se chocan unos contra otros. Cuarenta millones de colisiones por segundo. Al dar a
cientos de miles de partículas una velocidad y energía extremas, este mastodonte reproducirá las
condiciones que existían una fracción de segundo después del Big Bang, hace más de 13.000 millones
de años.
Un trabajo de titanes que ha requerido varios años y miles de investigadores de todo el mundo.
“El CNRS es la aportación francesa. Como miembro del CERN, el principal laboratorio de física
fundamental del mundo, Francia participa en un 16% en el proyecto de la organización”, explica
Michel Spiro, director del Instituto Nacional de Física Nuclear y de Física de partículas del CNRS.
La creación del LHC y de sus cuatro experimentos se remonta a los años noventa. La mayoría de
físicos franceses han trabajado desde el principio, en colaboración con los demás países participantes,
en los experimentos ALICE, ATLAS, CMS y LHCb, instalados en cuatro puntos de colisión del LHC.
Para cada experimento, ha hecho falta realizar dispositivos capaces de detectar millones de partículas
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por segundo, una electrónica que resista a las radicaciones y sistemas de adquisición de datos
ultrarrápidos. Los investigadores del CNRS y del CEA también han participado en la fabricación de
aceleradores y de instrumentos en todos sus aspectos (informática, electrónica, mecánica). Han
colaborado especialmente en la supraconductividad y la criogenia.
«El alcance del proyecto es internacional, pero el éxito es sobre todo europeo. Francia y
Alemania son los principales contribuyentes, seguidos por Reino Unido e Italia. En el plano
internacional han colaborado Estados Unidos, Japón, Rusia e India. También han participado países
muy diferentes culturalmente, como Pakistán, Israel, Irán, Marruecos, Sudáfrica, etc”, explica Michel
Spiro.
¿Qué quieren probar los físicos?
El reto es buscar la “partícula de Dios” o bosón de Higgs, dilucidar la desaparición de la
antimateria, acercarse del modelo estándar (teoría que describe la estructura última de la materia). El
experimento más impresionante es Atlas. El detector mide cerca de 46 metros de longitud por 25
metros de diámetro. El otro gran experimento es CMS. Más pequeño que Atlas, también es mucho más
pesado, (11.000 toneladas frente a 7.000). Didider Lacour, investigador en el laboratorio de física
nuclear y altas tecnologías del CNRS, que ha trabajado en Atlas, indica que “Atlas y CMS tienen como
objetivo identificar todas las partículas procedentes de las interacciones y demostrar la existencia de
uno o varios bosones de Higgs. El papel del bosón de Higgs (partícula elemental prevista por el
modelo estándar), si existe, es dar una masa a todas las partículas elementales”. Hasta ahora, ningún
acelerador ha sido suficientemente sensible para detectarlo. “Estos experimentos son capaces de tratar
tanta información como todas las redes europeas de comunicación actuales”, observa Michel Spiro.
Los dos otros experimentos, Alice y LHCb, se concentran en procesos muy específicos. Al
principio del Big Bang, materia y antimateria estaban en cantidades iguales, pero hoy, la antimateria
parece muy rara. “LHCb permitirá comprender mejor por qué el universo está formado por materia
más que por antimateria”, señala Michel Spiro.
¿Cuáles son las ventajas tecnológicas?
La investigación en física de las partículas puede ser positiva para la transferencia de
tecnología, en concreto en Medicina, en laboratorios o industrias, así como en los sectores de
electroimanes, de la criogenia de helio superfluido y en la integración de estas técnicas punteras. NO
hay que olvidar que la red nació en el CERN.
El público podrá descubrir el LHC en la nave del Grand Palais de París, del 14 al 16 de
noviembre de 2008, en el marco de la Ciudad Europea de las Ciencias, organizada durante la
Presidencia francesa de la UE por el Ministerio de Educación Superior y de Investigación. Científicos
del CNRS y del CEA responderán a todas las preguntas sobre el instrumento más complejo e
internacional nunca antes realizado, que va más allá de las fronteras del conocimiento.
Annik Bianchini
Internet
www.cnrs.fr
www.cea.fr
www.cern.ch
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