‘Legoland’ llega al CERN
El laboratorio de física de partículas más grande del mundo, CERN, está en las etapas finales de la construcción de su Gran Colisionador de Hadrones, (Large Hadron Collider, LHC).
Un elemento vital de este proyecto insignia es el Solenoide Compacto de Muones (Compact Muon Solenoid, CMS), uno de seis experimentos previstos para sondear más lejos los orígenes del universo.
El Cern es un embrollo indescriptible de edificios justo en las afueras de Ginebra. Resulta algo difícil creer que ahí se gastan mil millones de francos suizos, pero es que la mayor parte de la acción tiene lugar en el subterráneo.
En un túnel circular gigantesco, instalado en la frontera suiza con Francia, se lleva a cabo el montaje del LHC, una operación que casi está concluida.
Mientras la mayor parte del espacio está ocupado por tubos utilizados para acelerar las partículas a velocidades cercanas a la de la luz, los seis detectores usados para registrar las colisiones entre protones se extienden a lo largo de 27 kilómetros.
Para llegar al CMS, hay que atravesar la frontera con Francia en el pueblo de Cessy. Es ahí, en una enorme sala entre pastizales para vacas, donde los científicos y técnicos preparan el experimento.
Como todos los detectores usados para el LHC, el CMS está basado en un imán, aunque uno muy grande. Lo que lo diferencia es su estilo de construcción.
Mientras otros experimentos son construidos en el subterráneo, el de Cessy fue montado en un gran espacio exterior, probado y luego desmontado nuevamente para conducirlo a su posición final en el subsuelo.
Cuando swissinfo visitó el lugar, en un día gris de principios de la primavera, parte del detector había sido bajado 100 metros dentro de una amplia caverna de concreto. En la sala de montaje, otras secciones esperan para ser trasladadas al subterráneo.
El Lego gigante
No se diferencia de un Lego gigante. Las diversas secciones del CMS pueden ser separadas y vueltas a montar, facilitando su uso.
“Queríamos algo que no fuera demasiado grande y fácil de manejar”, dijo Francesca Nessi-Tedaldi, física de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich, quien participa en el proyecto.
“El diseño es muy modular, con capas como las de una torta. Cada capa puede ser montada por sí misma”.
Poco más tarde, el resto del detector es revelado al visitante. Una grúa capaz de levantar más de 2.000 toneladas bajó las secciones del CMS hasta el sitio adecuado.
Cuando hayan sido concluidos el ensamblaje final y las pruebas, aquí serán medidos los efectos de las colisiones de los protones.
Lo que los físicos del CERN esperan encontrar es la denominada ‘partícula divina’: el bosón de Higgs. Podría ser el último elemento requerido para completar lo que los científicos llaman el Modelo Estándar, en el que 20 fuerzas fundamentales y partículas explicarían todas las formas de materia, así como la luz, la gravedad y el magnetismo.
El bosón de Higgs es teóricamente uno de los componentes básicos de la naturaleza, que proporciona la masa a elementos más grandes. El LHC fue construido, entre otras cosas, para demostrar su existencia, aunque no sea ninguna garantía de éxito.
Sorpresas no excluidas
“No podemos excluir la posibilidad de descubrir algo diferente del Higgs que nos sorprenda”, dijo Nessi-Tedaldi a swissinfo. “Detectores como el CMS nos permiten ver toda clase de partículas; por eso confiamos en que encontraremos algo”.
El LHC es el único proyecto de su clase. Sin embargo, el equipo del CMS enfrenta la competencia de los rivales del CERN en la carrera para encontrar el boson.
El detector Atlas tiene el mismo objetivo, con un enfoque diferente. Para Nessi-Tedaldi no es algo malo que los equipos compitan.
“Es algo que necesitamos porque tenemos que reproducir resultados para validarlos”, añadió. “Dos experimentos que compiten son un mínimo para asegurar que nuestro trabajo es correcto”.
Para aquellos que podrían considerar el presupuesto demasiado alto, la física suiza -quien trabaja en el CMS desde 1989-, dice que ningún dinero ha sido despilfarrado, y que el proyecto confía en la generosidad de sus partidarios.
“Es un poco como trabajar de artista en la Edad Media, con la ayuda de mecenas, en este caso, de gobiernos”, dijo. “Ellos nos ayudan porque la investigación fundamental puede conducir a otros desarrollos como ocurrió con el World Wide Web, creado en el CERN”.
swissinfo, Scott Capper, Cessy
(Traducción, Marcela Águila Rubín)
El CERN fue fundado en 1954 por 12 Estados, incluyendo a Suiza, y ahora cuenta con 20 Estados miembros.
Unos 6.500 científicos -alrededor de la mitad los físicos de partículas del planeta- de unos 500 institutos y universidades tienen acceso al laboratorio.
Entre los desarrollos más famosos del CERN, el World Wide Web comenzó como un proyecto llamado Enquire (Investiga), iniciado por el experto británico en computadoras, Sir Tim Berners-Lee en 1989.
CMS:
Equipo del proyecto: 2.300 personas de 159 institutos científicos.
16 metros de diámetro.
21 metros de largo.
Peso total: aproximadamente 12.500 toneladas.
Costo de material: 540 millones de francos (448 millones de dólares).
Coto total del LHC (incluyendo mano de obra): 10.000 millones de francos suizos.
En el LHC, protones de gran energía en dos rayos contra-rotativos serán colisionados para buscar partículas exóticas.
Los rayos contienen mil millones de protones. Viajando apenas por debajo de la velocidad de la luz, son dirigidos por miles de imanes superconductores.
Por lo general, los rayos se mueven a través de dos tubos vacíos, pero en cuatro puntos se estrellan en el centro de los experimentos principales, conocidos por sus siglas: ALICE, ATLAS, CMS, Y LHCB.
Los detectores podrían ver hasta 600 millones de eventos de colisión por segundo, con los experimentos rastreando los datos para los signos de eventos sumamente raros como la creación del muy buscado boson de Higgs.
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