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‘To be or not to be’: enigma de ‘partícula de Dios’



Los detectores del LHC tienen más de 20 metros de altura. No menos de lo que necesitan para localizar partículas que escapan a cualquier microscopio.

Los detectores del LHC tienen más de 20 metros de altura. No menos de lo que necesitan para localizar partículas que escapan a cualquier microscopio.

(Keystone)

“Vivimos tiempos realmente emocionantes”, comentó el director del CERN en alusión a los primeros resultados del LHC, el acelerador de partículas más grande del mundo. La máquina comienza a colmar las esperanzas depositadas en ella.

Entre otras, la de hallar (o no), el famoso bosón de Higgs o ‘partícula de Dios’.

La flor y nata de la física de partículas (incluidos dos Premio Nobel) se reúne  en Grenoble. 700 físicos de todo el mundo participan en la Conferencia Eurofísica de Alta Energía Física 2011. Es el marco elegido por el CERN para presentar y discutir los primeros resultados del Gran Colisionador de Hadrones (LHC), el acelerador de partículas más poderoso del mundo.

El inicio del acelerador de 6 mil millones de francos, recordémoslo, fue bastante problemático. Pocos días después de su puesta en marcha en septiembre de 2008, tuvo que ser suspendido debido a un corte de energía que afectó el sistema de refrigeración. Como la máquina funciona a una temperatura cercana al cero absoluto, tomó un año reparar y especialmente enfriar la parte concernida del tubo.  

No fue sino hasta noviembre de 2009 cuando los detectores lograron registrar las primeras colisiones de haces de partículas que circulan en direcciones opuestas. Desde entonces, el doble anillo es cada vez más potente.

Milagro

Y parece ser capaz de recuperar el tiempo perdido. “La cantidad de datos recopilados hasta la fecha es equivalente a lo que estaba previsto para todo el año 2011”, señaló este lunes (25.07)  el director general del CERN, Rolf-Dieter Heuer. Y toda esa información pudo ser analizada antes de la conferencia, lo que para el físico fue un “milagro”.

Un milagro hecho posible por la reja de cálculo planetario establecida por el LHC, que conecta centros de cálculo en todo el mundo y ha sido capaz de realizar regularmente hasta 200.000 operaciones de análisis de física simultáneamente.  

Todo ello, en un campo como el de las partículas, en el que un descubrimiento es el resultado de un ejercicio prolongado. Los investigadores deben analizar grandes cantidades de datos en busca de procesos poco frecuentes.

Shakesperiano

Así que paciencia. Por ahora, los experimentos del LHC se centran en la física ya conocida, afinando medidas y límites. En otras palabras, el descubrimiento del famoso bosón de Higgs, que algunos han llamado “la partícula de Dios” no es inminente. Esta partícula ayuda a explicar en teoría porque los bloques  fundamentales de la materia tienen masa.

La primera pregunta es si el bosón de Higgs existe o no: "to be or no to be", resume  Rolf-Dieter Heuer, que cree que la respuesta llegará a finales del 2012. Se necesitará al menos ese tiempo para lograr colisiones suficientemente energéticas y masas de datos suficientemente importantes. Cuando alcance la plena capacidad, el LHC producirá veinte veces más colisiones de partículas que hoy en día.

Y pronto no habrá muchos lugares donde el bosón de Higgs podrá ocultarse.  En la actualidad, hay buenas razones para creer que su masa es de entre 115 y 140 GeV (Giga electrón-voltios), lo que haría una partícula más bien pequeña, y por lo tanto, más difícil de detectar.

Los últimos misterios

¿Y si no existiera?  Muchos físicos no están muy lejos de pensar que el mundo sería aún más interesante, ya que la Naturaleza les obligaría a revisar su modelo teórico, llamado modelo estándar.  

De todos modos, hoy en día, ese modelo ya no lo explica todo.  Por ejemplo, ¿por qué la materia visible parece constituir menos del 5% de la masa del universo?  Y ¿qué son la materia y la energía negras que componen el resto?  La primera, muy probablemente, está hecha de partículas aún desconocidas, mientras que la segunda sería una fuerza antigravedad que hace que, en lugar de frenarse, como debería hacerlo normalmente, el movimiento de expansión del universo se acelere.  

Sobre la materia negra la respuesta podría venir del espacio, a través del espectrómetro AMS-02, instalado hace tres meses en la Estación Espacial Internacional y cuyos datos serán analizados por el CERN y luego comparados con aquellos obtenidos por los detectores del LHC.

Y no hay que olvidar la antimateria -que el AMS-02 también está equipado para localizar-, que existía en cantidades enormes en los primeros tiempos del universo. Si el CERN sabe fabricarla, los físicos todavía se preguntan por qué el mundo está hecho de materia y no de antimateria, y si existe realmente una perfecta simetría entre las dos.

Con todo ello hay material suficiente para un buen número de nuevos congresos científicos.

El LHC

El Gran Colisionador de Hadrones (Large Hadron Collider) es el acelerador de partículas más poderoso del mundo. Se encuentra en un anillo de 27 kilómetros enterrado 100 metros bajo tierra en la frontera franco-suiza, en el CERN, cerca de Ginebra.

Se le inyectan protones (o iones, núcleos de átomo librados de sus electrones) de muy alta energía en dos haces que giran en sentido opuesto casi a la velocidad de la luz. Se les precipitó uno contra otro en los cuatro experimentos  llamados Atlas, CMS, LHCb y Alice.

La energía así liberada se transforma en el momento del impacto en una miríada de partículas que los detectores muy sofisticados de los experimentos observan cuidadosamente. Los detectores pueden ver hasta 600 millones de colisiones por segundo con el fin de detectar signos de acontecimientos extremadamente raros.

El LHC nos permitirá aumentar nuestro conocimiento de la Naturaleza en lo infinitamente pequeño y lo infinitamente grande. Es también una máquina para viajar en el tiempo y tratar de entender los primeros momentos del universo.

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CERN sin fronteras

A pesar de ser la Organización Europea para la Investigación Nuclear, el CERN emplea o trabaja con prácticamente uno de cada dos físicos de partículas del mundo. Los resultados son accesibles a toda la comunidad científica y ha sido siempre un lugar abierto.  Estadounidenses y soviéticos trabajaban juntos durante la Guerra Fría y hoy encontramos ahí, mano a mano, a expertos de la India y de Pakistán o de Israel e Irán.  

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Traducción, Marcela Águila Rubín, swissinfo.ch


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