12 | DIC | 2019
El nuevo Colisionador de Hadrones que será 10 veces más potente

El nuevo Colisionador de Hadrones que será 10 veces más potente

16/01/2019
23:29
BBC News
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Estará listo hasta el 2050; los expertos debaten si sería mejor destinar los fondos a la lucha contra el cambio climático


FCC Ring

CERN


El Futuro Colisionador Circular es cuatro veces la circunferencia y diez veces el poder del colisionador actual

Si hay algo que describe esta nueva máquina cuatro veces más grande y 10 veces más potente es la ambición.

El deseo de llevar los límites de la ciencia más allá y descubrir, por fin, la historia del Universo.

Ese será el objetivo de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN, por sus siglas en francés) a la hora de construir el que será el sucesor el Gran Colisionador de Hadrones o GCH, el acelerador de partículas más poderoso del planeta.

El heredero costará US$25.500 y de momento, el proyecto recibe el nombre de Futuro Colisionador Circular (FCC).

No estará listo hasta el 2050 y nacerá con la misión de buscar nuevas partículas subatómicas.

Y ya han surgido quienes critican que el dinero podría gastarse mejor en otras áreas de investigación, como la lucha contra el cambio climático.

Pero la directora general de CERN, la profesora Fabiola Gianotti, describió la propuesta como "un logro notable".

"Demuestra el tremendo potencial del FCC para mejorar nuestro conocimiento de la física fundamental y para avanzar en muchas tecnologías que tienen un amplio impacto en la sociedad", dijo.


Una imagen figurativa de cómo podría ser el Futuro Colisionador Circular.

CERN


Una imagen figurativa de cómo podría ser el Futuro Colisionador Circular.

Los planes de CERN serán evaluados por un panel internacional de físicos de partículas mientras se desarrolla una nueva estrategia europea para la física de partículas que se publicará en 2020.

El profesor John Butterworth, del University College de Londres y quien se encuentra entre los expertos que elaboran este nuevo plan, le dijo a BBC News que, aunque mantenía una actitud abierta, se sentía especialmente atraído por la propuesta del organismo.

El proyecto implica construir gradualmente un anillo de 100 km que es casi diez veces más potente que el actual GCH.

"Este programa es muy ambicioso, muy emocionante y sería mi plan A", dijo.

La propuesta consiste en cavar un nuevo túnel bajo CERN e instalar un anillo que inicialmente colisionaría electrones con sus contrapartes cargadas positivamente, los positrones.

La etapa dos implicaría instalar un anillo más grande para colisionar los núcleos de los átomos de plomo (grandes hadrones) con los electrones.

Las etapas uno y dos sentarían las bases para el paso final de colisionar grandes hadrones entre ellos.

Nuevos descubrimientos

Los físicos esperan que tales colisiones, a una velocidad sin precedentes, revelen un nuevo reino de partículas que posibilitan que el Universo funcione, en lugar de las partículas subatómicas que conocemos y que solo juegan un papel de mediador en las fuerzas de la naturaleza.

La teoría actual de la física subatómica, llamada Modelo Estándar, ha sido uno de los grandes triunfos del siglo XX.

Explica claramente el comportamiento de la materia y las fuerzas a través de la interacción de una familia de 17 partículas. La última de estas, el bosón de Higgs, fue descubierto por el Gran Colisionador de Hadrones en 2012.

Pero las observaciones de los astrónomos apuntan a que hay más en el Universo de lo que podría ser explicado por el Modelo Estándar.

Las galaxias giran más rápido de lo que deberían y la expansión del Universo se está acelerando en lugar de desacelerarse.


Estrellas en el cielo

Getty Images


Nadie sabe a qué velocidad será necesario colisionar los grandes hadrones.

Además de eso, el Modelo Estándar no puede explicar la gravedad.

Por lo tanto, tiene que haber un proceso más profundo, que involucre partículas que aún no se han descubierto.

Encontrarlas proporcionaría a los físicos la Teoría del Todo (Theory of Everything), una que uniría todas las fuerzas de la naturaleza y unificaría los pilares gemelos sobre los que descansa la física moderna: la relatividad general y la mecánica cuántica.

Cuando los físicos propusieron por primera vez la construcción del LHC, sabían que si el Modelo Estándar era correcto, iban a ser capaz de encontrar el bosón de Higgs, como finalmente ocurrió

También esperaban descubrir partículas más allá del Modelo Estándar, pero hasta ahora no lo han conseguido.

La dificultad con las propuestas del CERN para un Gran Colisionador de Hadrones de mayor tamaño es que nadie sabe a qué velocidad será necesario colisionar los grandes hadrones.

El organismo científico espera que su propuesta en distintas fases, primero colisionando electrones con positrones y luego electrones con grandes hadrones, permita a sus físicos buscar las ondulaciones creadas por las súper partículas y así permitirles determinar la velocidad que será necesaria para encontrarlas.


Una pieza del FCC.

CERN


El CERN está desarrollando nuevos imanes, más potentes, capaces de doblar el haz más poderoso del FCC.

Quizás debido al revuelo de los medios, los gobiernos nacionales y los contribuyentes esperaban que el LHC ya hubiera encontrado partículas más allá del Modelo Estándar.

Así que la construcción de un acelerador más grande corre el riesgo de generar la impresión de que el deseo de la comunidad física de que los aceleradores cada vez más grandes y más caros resuelvan los misterios del Universo es potencialmente tan ilimitado como el Universo mismo.

Costos y beneficios

El científico británico Sir David King, quien ha asesorado al gobierno del Reino Unido y a la Comisión Europea en peticiones de financiamiento de gran calado, le dijo a BBC News que creía que era el momento de llevar a cabo un análisis de costo-beneficio, especialmente cuando no estaba claro si la máquina de US$25.500 de libras descubriría nuevas partículas.

"Tenemos que trazar una línea en algún lugar, de lo contrario acabaremos con un colisionador tan grande que gire alrededor del ecuador. Y si no termina allí, tal vez recibamos una petición para ir a la Luna y volver".

"Siempre habrá una física más profunda que descubrir colisionando partículas cada vez más grandes. Mi pregunta es ¿hasta qué punto se ampliará el conocimiento que ya tenemos para beneficiar a la humanidad?"


Una simulación de las colisiones a alta velocidad que tendrán lugar en el FCC.

CERN


Una simulación de las colisiones a alta velocidad que tendrán lugar en el FCC.

El profesor King cree que los gobiernos deben evaluar si el dinero podría gastarse mejor en la investigación de otras prioridades más apremiantes.

"Avanzamos hacia una era en la que la vida en el planeta será más cálida. En el que la economía global actual dejará de funcionar y más de 150 millones de personas se verán obligadas a desplazarse", dijo.

"Por eso, si tuviéramos una bolsa de US$25.500 y estuviéramos discutiendo qué hacer con ella, nos tendríamos que enfrentar con personas de la comunidad de las ciencias médicas con ideas para mejorar la salud y el bienestar humano".

"Pero lidiar con el cambio climático es ahora mismo una nueva prioridad para los seres humanos".

¿Qué es la bosónica?

Sin embargo, el director del CERN para aceleradores y tecnología, el doctor Frédérick Bordry, dijo que no creía que los US$25.500 fuera una cifra alta para un proyecto de vanguardia.

Recordó que el costo se distribuiría entre varios socios internacionales durante 20 años y agregó que el gasto en CERN había dado lugar a muchos beneficios tecnológicos, como la World Wide Web y que aún hay cosas por llegar.

"Cuando me preguntan sobre los beneficios del bosón de Higgs, digo 'bosónica'. Y cuando me preguntan qué es la bosónica, digo 'No sé'.

"Pero si imaginas el descubrimiento del electrón por JJ Thomson en 1897, no sabía qué era la electrónica. Pero ahora no podemos imaginar un mundo sin electrónica".


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