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(estrellas que estallan) y los agujeros negros. En el aparato se
producen colisiones de protones, partículas de carga positiva que hay
en el núcleo atómico y que forman parte de lo que los físicos llaman
"la familia de los hadrones". De ahí el nombre de la máquina: LHC (Gran
Colisionador de Hadrones, en sus iniciales inglesas: Large Hadron
Collider). "Las partículas se rompen y sus constituyentes más pequeños
salen disparados", explica Xavier Espinal, de la UAB, que está
participando en los experimentos del LHC. "La idea es observar esos
productos de la colisión para detectar alguna partícula desconocida".
¿UNA FÁBRICA DE AGUJEROS NEGROS?
La especialidad del LHC será que producirá choques con alta densidad de energía en el pequeño espacio ocupado por los protones. "Será una situación parecida a la de pocas milésimas de segundo después del Big Bang. Choques de este tipo siguen produciéndose en el Universo, pero la cuestión es reproducirlos de una manera controlada en el laboratorio para estudiarlos". La posibilidad de que los choques generen microscópicos agujeros negros durante el experimento ha despertado cierta preocupación. "En realidad, no hay ningún riesgo”, explica Espinal. “Con las energías máximas que podemos generar se podrían producir sólo agujeros negros de un tamaño y una duración infinitesimales."
¿UN EXPERIMENTO PELIGROSO PARA LA TIERRA?
Los experimentos generados en el LHC tienen lugar cada día en el Universo, incluso cerca de la superficie terrestre, y no han llegado a producir nunca ningún efecto catastrófico. Éste es el mensaje de tres estudios que durante los últimos cinco años han analizado la seguridad del LHC. En abril, el norteamericano Walter Wagner y el español Luis Sancho denunciaron ante un tribunal de Hawai la posibilidad de que el LHC acabara con la Tierra. “No se conocen trabajos científicos que sostengan la denuncia”, comenta Matteo Cavalli Sforza, director del Instituto de Física de Altas Energías (IFAE) de Barcelona y miembro del comité de política científica del CERN. “Sus afirmaciones no son compartidas por ningún científico. Además, distintos comités de alto nivel también han investigado si las energías generadas por el LHC pueden producir algún efecto peligroso”. La principal evidencia es que los rayos cósmicos, la lluvia de partículas que constantemente cae sobre la Tierra, llegan a energías efectivas que equivalen a entre 10 y 50 veces las del LHC y no han eliminado el planeta en sus 4.600 millones de años de existencia. En la mayoría de los casos, su presencia no se llega ni a percibir.
LA PARTÍCULA DE DIOS
Si el LHC puede finalmente producir agujeros negros, permitirá estudiar en un laboratorio los efectos gravitacionales generados por estos objetos. “Eso podría dar indicaciones para conciliar las dos grandes teorías de la física moderna”, indica Cavalli Sforza, “la relatividad, que describe la gravitación, y la mecánica cuántica, que describe el mundo microscópico, que de momento no encajan entre sí”.
Aunque este resultado no está asegurado, el LHC sí que dará una respuesta definitiva a otro grial de la física: el bosón de Higgs, un objeto tan importante para los físicos que el premio Nobel Leon Lederman le puso el sobrenombre de la "partícula de Dios". La existencia de esta partícula es esencial para que se sostenga la teoría del Universo más precisa de la física contemporánea, el llamado modelo estándar. El bosón explicaría por qué los objetos tienen masa. Aunque parezca mentira, el origen de la masa -la propiedad que, junto con la aceleración de la gravedad, hace que los objetos se atraigan- sigue siendo un misterio. La existencia del bosón de Higgs es la pieza que falta en el rompecabezas de la existencia de la masa, según las teorías más acreditadas.
"Durante los últimos decenios, la física ha desarrollado la teoría más general sobre el Universo, sus constituyentes y sus interacciones: se denomina modelo estándar", explica Enrique Fernández, del Instituto de Física de las Altas Energías (IFAE) de la UAB. "No obstante, esta teoría funciona bien sólo si se asume que todas las partículas que constituyen la materia tienen masa cero". Para arreglar este error, en 1960 el físico británico Peter Higgs sugirió la existencia de una partícula que con su acción generaría la masa. El bosón de Higgs, como se le conoce, crearía un campo que, al interactuar con las otras partículas, les daría la propiedad de tener masa.
Entre 1999 y 2003 el IFAE, en colaboración con la Universidad de Valencia, participó en la fabricación de Atlas, el detector que, colocado alrededor del túnel, captará el paso del buscado bosón. "De momento, la existencia de la partícula es una hipótesis", dice Fernández, "pero encaja muy bien con la teoría: sería una sorpresa que no se detectara".
ILUMINANDO LA MATERIA OSCURA
LHC
"Capturar el bosón de Higgs es nuestro objetivo principal", explica Fernández. "Pero lo más importante es que el experimento nos reserva muchas más sorpresas". En la carrera por la búsqueda de la partícula, el LHC compite con el Tevatron, un acelerador que ya opera en Estados Unidos. "Aunque no se puede excluir que se encuentre antes allí, el LHC opera a una energía siete veces mayor y permitirá observar otras partículas invisibles para el Tevatron", afirma. Efectivamente, el acelerador europeo podría arrojar luz sobre las llamadas partículas supersimétricas. Estos objetos, no observados nunca hasta ahora, podrían ser los constituyentes de la materia oscura, cuya existencia en el Universo se ha confirmado por efectos gravitacionales, pero se desconoce de qué está hecha. "La observación de estas partículas daría alas a una nueva generación de teorías del Universo, más allá del modelo estándar", señala.
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Situación del anillo del LHC en Ginebra (Suiza)