La aventura del LHC

Vista parcial del acelerador de partículas

Hace unas semanas se puso en marcha el LHC de Ginebra, una máquina en la que se aceleran protones (núcleos del átomo de hidrógeno) a base de hacerlos dar vueltas en sentidos contrarios en un circuito, suministrándoles cada vez más energía con campos eléctricos producidos por bobinas gigantes de cobre que los mueven sin parar, para finalmente hacerlos colisionar unos con otros y luego estudiar los fragmentos de los choques. Esta historia empezó en Berkeley hace 79 años, cuando Ernest Lawrence diseñó el primer ciclotrón, una cámara circular que medía 10 cm de diámetro (un plato de té) en la cual hacía girar electrones acelerándolos un poquito. Desde entonces se han desarrollado muchas formas de acelerar partículas cargadas, basadas todas ellas en campos eléctricos de fuerza que las van empujando poco a poco hasta que se produce el choque.

Hace ya muchos años que Europa, que intenta una y otra vez desarrollar actividades conjuntas para estimular la idea de unos estados unidos europeos, estableció, en Ginebra, una aventura cooperativa para desarrollar aceleradores de partículas, y fundó el CERN, el Centro Europeo de Investigaciones Nucleares (las siglas derivan del nombre en francés). El CERN se abrió en 1954 y en 1957 se puso el marcha el primer acelerador. Desde entonces las energías de los aceleradores han ido creciendo sin parar, hasta llegar en la actualidad a los 7 billones (millones de millones) de electrón voltios, es decir, unas 0.3 billonésimas de kwh. Para comunicar esas energías minúsculas a las partículas se precisan megavatios, y miles de millones de euros, para unas máquinas que trabajan así con un rendimiento cercano a cero.

Durante los últimos ocho años el CERN no ha hecho casi más que esperar a disponer de más energía de la que disponía en el año 2000. En ese año se detuvieron los experimentos del LEP. Este acelerador, que hace chocar electrones ordinarios de carga negativa con electrones de carga positiva llamados positrones, llegaba hasta los 0.2 billones de electrón-voltios. En aquel año se había descubierto ya todo lo que se podía descubrir con esa energía, es decir, los fragmentos de las partículas subatómicas enlazadas entre sí con esa energía o energías menores. Desde entonces la comunidad científica espera a que los choques entre protones a 7 billones de electrón-voltios nos dejen ver otros trocitos de naturaleza. La idea de LHC del CERN es aprovechar las energías de sus otros aceleradores para elevar las velocidades de los protones antes de que entren en él. La aventura del CERN, que está acabando en el LHC, es una aventura demasiado estática, demasiado lineal para una física moderna. El LHC utiliza la tecnología más avanzada del siglo XXI para tratar de resolver preguntas un tanto antiguas, de los años 50 del siglo pasado.