“Big Bang” de laboratorio | Ciencia y Ecología | DW | 08.09.2008
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Ciencia y Ecología

“Big Bang” de laboratorio

Pocas veces un experimento de física ha causado tanto revuelo. Algunos advierten de un posible desastre, pero la mayoría de los científicos niega todo peligro. ¿En qué consiste esta aventura que se inicia el miércoles?

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Colisión de partículas (ilustración): ¿cuál será el resultado?

Vía libre para la máquina de experimentación más grande del mundo: el gran colisionador de hadrones ("Large Hadron Collider", LHC) es un acelerador de partículas con el que se pretende desvelar todos los enigmas sobre el "Big Bang", la gran explosión a partir de la cual se formó el Universo. Con una fuerza nunca antes alcanzada se harán chocar partículas atómicas en un túnel anular de 27 kilómetros de largo. Esta mini-explosión tendrá lugar en el futuro 600 millones de veces por segundo.

El 10 de septiembre, los primeros núcleos atómicos comenzarán a moverse en el acelerador de partículas anular. Oficialmente el aparato del Consejo Europeo para la Investigación Nuclear (CERN) en Ginebra, que costó 3.000 millones de euros (unos 4.300 millones de dólares) empezará a operar el 21 de octubre.

Forschungszentrum Cern: Blick auf das Gelände - freies Format

Las instalaciones del CERN, cerca de Gibenra.

Experimento superlativo

El LHC es un experimento de lo superlativo: según el CERN, es la máquina más grande jamás construida por el hombre. En el acelerador habrá una temperatura de 271,3 grados Celsius bajo cero, es decir algo menos que en el Universo, donde hay 270,4 grados bajo cero. Al mismo tiempo, las colisiones de los núcleos atómicos harán que en el pequeño espacio alrededor de las mismas la temperatura sea 100.000 veces mayor que en el centro del Sol.

Un campo magnético, 100.000 veces más intenso que el terrestre, obligará a las partículas a mantenerse en una órbita. El consumo de energía del acelerador, de 120 megawatts, será similar al de la ciudad de Ginebra, de 160.000 habitantes.

Los protones llegarán al 99,9999991 por ciento de la velocidad de la luz, cada segundo realizarán 11.245 giros en el anillo subterráneo y se desplazarán 299.780 kilómetros.

Las incógnitas fundamentales

Al igual que la máquina, también son de peso las preguntas que se pretenden responder: los varios miles de físicos que trabajarán con el LHC esperan obtener información fundamental sobre la materia oscura, sobre el enigma no resuelto de cómo logra la materia su masa y sobre la evolución del Universo.

Los científicos siguen sin poder responder por qué durante el "Big Bang" no se formó igual cantidad de materia y antimateria, que se hubiesen anulado mutuamente, sin dejar material suficiente para estrellas, planetas y finalmente también seres humanos.

"La pregunta es por último la siguiente: ¿por qué existimos en realidad? Eso es totalmente misterioso", indicó el físico alemán Siegfried Bethke. "En realidad, podríamos no existir. Eso es motivo suficiente para investigar", apunta Bethke quien, con su equipo en el Instituto Max Planck de Física, desarrolló partes fundamentales de ATLAS, el detector más grande del LHC. Los detectores masivos en las enormes salas subterráneas –ATLAS tiene el tamaño de un edificio de cinco pisos- miden las partículas que se forman en cada colisión en el LHC.

Forschungszentrum Cern: LHC-Tunnel - freies Format

El túnel del LHC.

El “Santo Grial” de la física

A partir de esta lluvia de colisiones, los físicos esperan obtener gran cantidad de partículas elementales hasta ahora no descubiertas e indicios sobre nuevas leyes de la naturaleza, como por ejemplo la partícula de Higgs, que con frecuencia es calificada como una especie de "Santo Grial" de la física de partículas.

La intención es entender por qué las partículas tienen masa. Según la teoría del físico británico Peter Higgs, las partículas intrínsecamente no tienen masa. El Universo está impregnado de un campo, que ofrece resistencia a las diferentes partículas y en esta interacción les otorga masa. Sin este mecanismo, el denominado Modelo Estándar de estructura de la materia no está completo.

"Las mediciones realizadas hasta ahora en aceleradores junto con la teoría dicen bien claro que la partícula de Higgs (bosón de Higgs) debe encontrarse en el campo de energía del LHC", subrayó el designado director general del CERN Rolf-Dieter Heuer, del Centro de Investigaciones de Partículas DESY (sincrotrón de electrones alemán, según sus siglas en alemán) en Hamburgo.

Una mirada al “universo oscuro”

"La partícula de Higgs muy probablemente no será el primer descubrimiento en el LHC", opinó el Premio Nobel de Física 2004, el estadounidense David Gross. Según estimaciones de los equipos involucrados, podría llevar fácilmente cinco años. "Antes es muy probable que haya otros descubrimientos sensacionales, que nadie previó".

Es posible que el LHC pueda generar por primera vez partículas de la misteriosa materia oscura. Esta materia invisible forma alrededor del 80 por ciento de la masa del cosmos, pero sólo se hace notar por su gravedad. Se desconoce de qué está formada. "El LHC abrirá una ventana a este universo oscuro", dice esperanzado el futuro director del CERN, Rolf-Dieter Heuer. "Por supuesto que no está garantizado, pero la probabilidad de hallar candidatos para la materia oscura es relativamente grande", acota.

Niegan peligro

Los físicos han reiterado que está descartado que el LHC pueda generar agujeros negros que traguen la Tierra, temor muchas veces reflejado en los medios. "Toda la discusión es totalmente tonta y absurda", sostuvo Gross. Si los temores fueran ciertos, la catástrofe debería haber ocurrido hace mucho tiempo, argumentó el físico. En este sentido, subrayó que "la Tierra y la Luna todavía existen, pese a que hay colisiones de partículas cósmicas que generan mucha más energía". En el mismo sentido, el actual director general del CERN, Robert Aymar, que deja su cargo a fin de año, indicó: "El LHC es el acelerador de partículas más potente del mundo, pero el Universo posee mucho más potentes. El LHC nos permitirá investigar, en condiciones de laboratorio, algo que la naturaleza hace desde hace tiempo".

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