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del Sitio Web Taringa
La "Máquina de Dios", como se ha dado en llamar al Gran Colisionador de Hadrones (LHC), tiene por también por finalidad la de desentrañar los enigmas del origen del Universo, es decir, cómo fue que se creó la materia y qué pasó con la antimateria en el momento del 'Big Bang'.
Considerado el
experimento científico más ambicioso de la historia, el LHC
intentará identificar con total certeza los ladrillos fundamentales
con que se construyeron las estrellas, los planetas y hasta los
seres humano
Estas enormes máquinas aceleran partículas cargadas (iones) mediante campos electromagnéticos en un tubo hueco en el que se ha hecho el vacío, y finalmente hacen colisionar cada ion con un blanco estacionario u otra partícula en movimiento.
Los científicos analizan los resultados de las
colisiones e intentan determinar las interacciones que rigen el
mundo subatómico. (Generalmente, el punto de colisión está situado
en una cámara de burbujas, un dispositivo que permite observar las
trayectorias de partículas ionizantes como líneas de minúsculas
burbujas en una cámara llena de líquido.)
Aunque hacer colisionar las partículas unas contra otras
puede parecer inicialmente un método un tanto extraño para
estudiarlas, los aceleradores de partículas han permitido a los
científicos aprender más sobre el mundo subatómico que ningún otro
dispositivo.
El físico estadounidense Ernest O. Lawrence fue galardonado con el Premio Nobel de Física en 1939 por el invento y desarrollo del ciclotrón, un dispositivo para acelerar partículas subatómicas.
Lawrence
desarrolló el ciclotrón, el primer acelerador circular. Es una
especie de acelerador lineal arrollado en una espiral. En vez de
tener muchos tubos, la máquina sólo tiene dos cámaras de vacío
huecas, llamadas des, cuya forma es la de dos D mayúsculas opuestas
entre sí.
En los aceleradores de partículas esto es utilizado para transformar energía cinética en masa, en una colisión de partículas. De este modo, nuevas partículas pueden ser creadas en las colisiones de partículas con altas velocidades relativas. En la búsqueda de nuevas partículas pesadas es importante ser capaz de acelerar partículas a altas energías.
A mayor energía de las partículas
originales, partículas más pesadas pueden ser creadas en las
colisiones de partículas.
Es más conocida por las siglas CERN,
correspondientes al nombre con que fue fundada en 1954: Conseil
Européen pour la Recherche Nucléaire (Consejo Europeo para la
Investigación Nuclear).
Hoy existe un gran sistema de aceleradores lineales y circulares. Algunos de los aceleradores más antiguos se usan aún para iniciar la aceleración de partículas antes de ser enviadas a los aceleradores más largos.
El sistema de aceleradores del CERN puede acelerar electrones, positrones, protones y diferentes tipos de iones.
El 14 de julio de 1989, aniversario de la toma de la Bastilla toda Francia celebró el bicentenario del comienzo de la Revolución.
A las
16.30 del mismo día, los físicos del CERN, centro internacional de
investigación sobre física de las partículas situado en Ginebra,
celebraban la entrada en funcionamiento del
LEE (Large Electron
Positron Collider), la mayor máquina científica construida hasta
entonces.
Es capaz de crear las condiciones que
reinaban una fracción de segundo después de la gran explosión que
supuestamente dio origen al universo, así como de provocar la
formación de partículas y determinar efectos que no se han producido
desde entonces.
En el momento en que el LEE entraba en funcionamiento, Estados Unidos proyectaba construir en Texas una máquina todavía más gigantesca, el Superconducting Super Collider (SSC), con una circunferencia de 84 Km. y un coste estimado de más de 100.000 millones de pesetas.
Sin embargo, si llegara a hacerse realidad,
este proyecto podría constituir fácilmente el fin del recorrido en
este sentido, ya que los físicos están dirigiendo actualmente su
atención a nuevas técnicas con máquinas lineales en lugar de
circulares.
Fue uno de los indicios de un nuevo movimiento
paneuropeo, reflejado también en las esferas económica y política.
Europa no carecía de talentos científicos, como lo demuestra el
éxito continuado en la obtención del premio Nobel, pero en muchos
campos los países individuales no podían en modo alguno competir con
Estados Unidos.
En 1913, el Fermilab perfeccionó sus instalaciones Instalando Imanes superconductores yen 1990 producía todavía los rayes de protones mas energéticos del mundo.
Cedían a la atracción de Estados Unidos, que les ofrecía mayores salarios y mejores instalaciones.
Esta tendencia era particularmente
notable en el campo de las ciencias físicas, el ámbito de los
proyectos de la "gran ciencia". La cooperación científica en Europa
adquirió un nuevo impulso en 1973 con el ingreso de Gran Bretaña,
Irlanda y Dinamarca en la Comunidad Económica Europea. Entre las
nuevas iniciativas figuraban la Agencia Espacial Europea (fundada en
1975) y el centro multidisciplinario de investigación de la CE (15-FRA),
con sede en Italia.
En Gran Bretaña, por ejemplo, el gran
laboratorio de investigación sobre energía atómica de Harwell
(motivo de orgullo nacional durante la euforia de la posguerra e
importante factor de negociación en el intercambio de información
con Estados Unidos) tuvo que ser reorganizado y, en cierto modo,
ganarse el sustento mediante contratos con la industria.
Pero su supuesta capacidad de «ver el universo con una profundidad diez veces mayor que la empleada anteriormente» no impresionó a quienes se oponían a una inversión de 1.300 millones de dólares para un proyecto de investigación pura, entre los que se encontraban muchos científicos con presupuestos escasos.
Al mismo tiempo, comenzó la reevaluación
del programa del Supercollider.
Estos imanes consisten en diminutas partículas de materiales magnéticos como, por ejemplo, ciertos óxidos de hierro, dispersos en un líquido como en los coloides corrientes, las partículas no se separan del líquido.
Cada una actúa como un pequeño imán permanente
y puede también conferir notables propiedades al líquido, denominado
normalmente ferro fluido.
El acelerador LEP estuvo operativo entre 1989 y 1995. Entonces fue desmantelado para dar espacio para un nuevo acelerador en el mismo túnel. El nombre del nuevo acelerador es Gran Colisionador Hadrónico, LHC.
LHC, al contrario de LEP, colisionará haces consistentes en protones.
Las colisiones, mucho más
energéticas,14 TeV, serán posibles reemplazando los electrones y
positrones de LEP por protones.
A una velocidad muy cercana a la de la luz, dos conjuntos de protones circulan en sentido inverso: cuando chocan, se generan, brevemente, partículas enormes.
La última que así se descubrió, en el Fermi, en 1995, llamada quark top, tiene 174 veces la masa de un protón.
Esas partículas, que ya no existen en la
Tierra, existieron en el Universo, en las milésimas de segundo
posteriores al 'Big Bang'; las altísimas energías de aquellos
instantes son reproducidas por el Colisionador. Así, investigar
estas partículas fugaces equivale a investigar los primeros
instantes del Universo.
Entre aquellas partículas, interesa especialmente una, llamada bosón de Higgs, que tendría entre 130 y 200 veces la masa de un protón:
Video
18 Agosto 2010 del Sitio Web ABC
Científicos de todo el mundo, agrupados
en la Organización Europea de la Física Nuclear (CERN),
crearon durante 20 años una supermáquina para recrear las
condiciones más primordiales y energéticas que, se piensa, hubo en
el Universo embrionario.
El nombre de “máquina de Dios” es
producto de la prensa; su verdadera denominación es “gran
colisionador de hadrones” (LHC); igualmente, lo que se llama
“partícula de Dios” es el
bosón de Higgs.
El físico, cosmólogo y divulgador científico Stephen Hawking apostó alguna vez 100 dólares a que no se encontraría el bosón de Higgs.
Ciertamente, el objetivo principal del LHC es hallar el famoso bosón que explicaría por qué las partículas elementales tienen masa y por qué las masas son tan diferentes entre ellas.
Mediante la colisión de hadrones se busca reproducir las condiciones físicas que dieron lugar al universo.
¿Qué sucederá si el experimento resulta un éxito y el boson de Higgs aparece en el LHC en los próximos años? Si existe debe ser un componente integral del mundo material. Si no existe, también sería un descubrimiento fascinante.
Querría decir que hay otras
posibilidades para explicar la masa, en las que no se ha pensado, y
habrá que modificar el modelo estándar de la física de partículas en
sus fundamentos más básicos.
Al colisionar partículas por medio de una aceleración generada por enormes campos magnéticos, se puede lograr obtener “fragmentos” de las partículas y ver de qué están compuestas y cómo se comportan al colisionar; esto tiene vital importancia para conocer a la materia misma.
Para que la enorme velocidad que se imprime a los protones no los haga salirse por la tangente, se requiere trasportarlos a través de una circunferencia muy grande y mantenerlos en su ruta mediante potentes y gigantescos electroimanes que operan a unos 271 grados bajo cero.
El LHC es el lugar más frío del planeta.
Mediante fotografías, los científicos estudian qué sucede
inmediatamente después de la colisión.
En el LHC participan alrededor de 10.000
científicos de 80 países. (atronomos.net.23/lhc)
Con todo el dispositivo ha alcanzado la mitad de la energía para la cual ha sido diseñado.
En los primeros grandes choques, el LHC ha dado el bosón W, partícula que ya se conocía pero que los científicos tardaban meses en crear. El LHC lo ha logrado en solo un mes. Sin embargo, lo más espectacular ha sido generar una partícula de antimateria, aunque haya sido por apenas 1.5 milésimas de nano-segundo.
Hay que destacar que la confirmación de que existe antimateria plantea muchas preguntas de difícil resolución, ya que esa sustancia no existe en nuestro universo.
Competencia mundial
En él se describen tres de las cuatro fuerzas en la naturaleza: la fuerte, la débil y las interacciones electromagnéticas. A pesar de sus exactitudes, este poderoso modelo estándar está lejos de ser perfecto y lo más preocupante es que ha resistido todos los intentos por incorporar la última fuerza fundamental: la gravedad.
El gran colisionador de hadrones es el favorito para romper aquel modelo.
Pero no está solo en el juego; en otras
partes del mundo, se han diseñado experimentos similares, aunque más
pequeños, en busca de elusivas partículas que podrían explicar cómo
se formó el cosmos.
Para el Prof. Gerardo Herrera, del grupo de científicos detrás del LHC, responde:
Con las esperanzas científicas de mejorar la vida, sobreviene también lo opuesto: el temor de que las colisiones del LHC formen un agujero negro que atraiga toda la materia a su alrededor y pueda destruir el planeta.
Esto ha sido negado tajantemente por los científicos; sin embargo, investigadores de universidades estadounidenses dicen que es posible y se han basado en las ecuaciones de Einstein que sugieren que la formación de un agujero negro es posible en el LHC, aunque su detención llevará mucho tiempo.
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