¡Dentro del acelerador de partículas más grande del mundo!

 

Aviso: Este Post tiene un alto contenido en Física de partículas. Absténgase todo aquel alérgico a bosones, leptones, quarks o cualquier partícula fundamental parecida al electrón, ¡jaja!

 

Normalmente viajo y me encuentro de casualidad con la ciencia.

Tropiezo con ella y me pego una hostia de las buenas: ¡una hostia en forma de molécula o de ecuación! ¡jaja!

 

Esta vez fue lo contrario: ¡viajé expresamente en busca de la bofetada!

Y tremenda bofetada me encontré: nada más y nada menos que una en forma de anillo de 27 km de diámetro enterrado a 100 metros debajo de una ciudad.

¡Uau!

 

 

Muchos visitan Ginebra para comprar el mejor chocolate del mundo, pasear por el precioso casco antiguo junto al Lago Leman o abrir una cuenta en un paraíso fiscal suizo, ¡jaja!

Lo reconozco, también hice todo eso, menos lo de la cuenta bancaria, pero mi principal objetivo era otro: Visitar el LHC (Large Hadron Collider), es decir, el Gran Colisionador de Hadrones.

 

El LHC es el acelerador de partículas más grande del mundo. Situado en el CERN, el Centro Europeo para la investigación nuclear, y con sus 27 km de diámetro, enterrado a 100 m bajo tierra, se sitúa entre la frontera de Suiza y Francia, concretamente en una preciosa ciudad llamada Ginebra.

El CERN es uno de los centros de investigaciones científicas más importantes del mundo, si no, el que más.

 

Trabajar aquí como científico o ingeniero significa tener en tu curriculum, bajo el apartado de experiencia laboral, una línea que dice "CERN" con letra cursiva y dorada, ¡jaja!

 

¡Qué dramático me quedó! Pero ya me conocen, soy un poquito "drama queen". (Y me encanta)

 

Visitar esta bestia de la ciencia se hace espectacular para cualquier persona. Si ya le sumas que es una persona apasionada de la ciencia, visitar el CERN es como cuando un niño visita Disney, con la diferencia de que en lugar de ser tú el que se sube a una montaña rusa, lo hacen los protones.

 

El CERN en sí, es un pequeño pueblito en el que cada calle tiene nombre de un científico relacionado con la física de partículas. La verdad que caminar por la Calle Albert Einstein o la Calle Marie Curie se hace muy especial, así sea la calle más fea del mundo.

 

En el CERN trabajan aproximadamente 10.000 científicos que provienen de 85 países,

de entre los cuales, hay muchos españoles.

 

¿Cuál es la función del acelerador de partículas?

El objetivo del LHC es, básicamente, conocer los límites del Modelo Estándar. (Si quieres saber más, "Google it" jaja, porque es muy difícil de explicar y entender). Esta compleja teoría, pilar de la Física de partículas, es una teoría que describe la estructura fundamental de la materia, cuyos movimientos están regidos por las principales fuerzas fundamentales, excepto la gravedad, que se escapa de los parámetros establecidos.  

Para comprobar los límites de esta teoría, lo que hacen en el acelerador es recrear los primerísimos instantes del universo, justito justito después del Big Bang. Cuando digo “justito justito después”, ¡digo 10-35 segundos! Por mucho que nos esforcemos, este número es incomprensible para nuestro entender del tiempo. y,  ¿por qué digo esto?

Porque este tiempo es... ¡0,00000000000000000000000000000000001 segundos! 

¡Imposible entender este ínfimo tiempo! Ay ay ay...

 

En este instante del universo, existieron partículas de altísimas energías y tiempos de vida extremadamente cortos, que dieron lugar posteriormente a las que conocemos hoy en día y forman todo lo que nos rodea

 

Y vosotros diréis, ¿y por qué queremos saber esto? Pues es realmente, una de las preguntas más antiguas de la humanidad:

¿De dónde venimos?

Es quizás la pregunta más fundamental que el ser humano puede hacerse y, por tanto, no hace falta decir lo relevante que es su respuesta.

 

A mí personalmente me parece una suerte poder vivir justo en esta época de la historia de la humanidad en la que la tecnología está lo suficientemente desarrollada como para poder encontrar una seria respuesta, o por lo menos una que satisfaga temporalmente nuestra enorme curiosidad.

 

Entender lo que hacen en el acelerador y cómo lo hacen, no es sencillo. Lo bueno es que al visitarlo, te hacen un tour explicándote de la forma más sencilla posible, lo que se estudia allí.

A mí me tocó un físico español y la verdad, que fue muy entretenido y ameno. Nos mostró todos los rincones, incluso el centro de control del detector ATLAS, el más grande del LHC y del mundo ahora mismo.

Para visitar el LHC, sólo tienes que entrar en la página web y pedir un día de visita. Es gratis. pero hay un límite y sólo te dejan pedirlo unas semanas antes.

Durante el tour, te llevan a antiguos aceleradores, que ya están en desuso y fueron re abiertos relativamente hace poco debido a la alta radiactividad que tenían. Radiactividad... ¡Mmmmm!

Fue un tour muy interesante.

 

Si no tienes oportunidad de visitarlo, intentaré explicar aquí, a grandes rasgos, como funciona.

¡Abufff, vamos pa´llá!

 

¿Y qué es lo que ocurre en un acelerador de partículas?

Para todos aquellos que no estáis familiarizados con las labores de un acelerador o con eso que llamamos partículas fundamentales, voy a intentar explicarlo de la forma más sencilla que pueda.

 

Imagínate que es la primera vez que tienes delante un coche. Obviamente, si es la primera vez que lo ves, probablemente no sepas ni lo que hace, ni qué partes son las que lo forman. Si no sabes qué partes lo forman, tampoco sabrás cómo se formó. Tampoco puedes abrirlo sin más. En esencia esto es lo que pasa con las partículas que se estudian en el acelerador, lo que en lugar de averiguar acerca de los coches, las desconocidas son partículas que forman toda la materia que nos rodea.

 

Inciso: Por si no te acuerdas, te recuerdo que todo lo que forma la materia, todo aquello que tiene masa y ocupa un volumen, está formado por átomos. Las estrellas, los planetas y cualquier cosa que esté viva, entre los cuales estamos y yo.

Cada átomo que forma tu cuerpo, independientemente que se trate de un átomo de oxígeno o de carbono, va a estar formado por un núcleo que contiene protones y neutrones, y a su alrededor, orbitan los electrones. 

 

Volviendo a mi comparativa de los coches, para saber de qué está hecho un coche, lo que harían en el acelerador es acelerarlos a altas velocidades haciendo circular varios coches en un sentido y otros tantos en otros, para hacerlos chocar en puntos donde puedes ver lo que ocurre.

 

¿Qué suele pasar en un choque de estas características?

 

Pues que probablemente, salga despedida una rueda por aquí, una puerta por allá, trozos de cristales en todas direcciones, tornillos, tuercas, etc, y si recoges todos estos trozos, sabrás cuáles son esas partes del coche que desconocías. Esto es en esencia lo que ocurre en el acelerador, pero un poquito más complejo (bueno, bastante más) y teniendo en cuenta la ecuación más famosa del mundo: E=mc2

 

¿Qué significa esta ecuación? En realidad, se escribe así: DE=Dmc2. Donde D significa incremento o variación. Es decir, un incremento en la masa de una partícula se va a traducir en un incremento de la energía y viceversa. En otras palabras, la masa puede convertirse en energía y viceversa.

 

¿Y por qué es esto importante en un acelerador?

 

Bien, a ver si me explico. Cuando dos partículas van muy rápido y chocan, ese choque genera energía. Por ejemplo, digamos que alguien te pega una bofetada bastante energética en toda la cara. ¿Qué ocurre justo después de la bofetada? Que el cachete se te pone rojo y sientes cómo empieza a arder. ¿Por qué? Pues porque la energía cinética debida al movimiento de la mano, se ha transferido a tu cara en forma de energía térmica.

En el acelerador, cuando estas partículas chocan, generan tanta energía en el choque que, debido a que la energía se convierte en masa según E=mc2, ¡se generan nuevas partículas!

 

¡Y es aquí precisamente donde se detectan partículas de altísima energía que sólo existieron durante los primeros instantes de vida del universo! 

 

Lo que hacen en el acelerador es estudiar estas esquivas partículas, labor muy muy muy difícil, ya que su tiempo de vida es extremadamente corto. De ahí a que los detectores sean de los instrumentos más sofisticados que se hayan fabricado. Mira esta foto del detector Atlas, el más grande del LHC ¡Uauuuuu!

 

Estos protones son acelerados casi a la velocidad de la luz, usando imanes superconductores para impulsarlos. Estos imanes se encuentran a la friolera, y nunca mejor dicho, de 2 K (¡¡unos -271 grados centígrados, los cuales son enfriados con nitrógeno líquido). 

 

En 2012 fue cuando el LHC generó aquellos famosos titulares que decían que habían detectado la famosísima "partícula de Dios" o como se conoce oficialmente, "Bosón de Higgs".

Este fue uno de los mayores hitos científicos de los últimos años (junto con la detección de las ondas gravitacionales en 2015, predichas por Albert Einstein en su Teoría de la Relatividad. Pero esa es otra historia).

La detección de esta esquiva partícula por los científicos del CERN dio solidez al modelo estándar. Además, con su existencia, se explica como las demás partículas, las que nos hacen a ti y a mi, adquirieron masa.

Una de las cosas que más me impresionó de esta visita fue los números que empiezan a arrojar durante la visita. Llegó un momento en el que dije. “Vale, cuando llegue a casa, volveré a mirarlo y a reflexionar con ellos delante." Para resumir, te diré que a pesar de tener cuartos llenos de súper computadoras, son tantos los datos que almacenan de cada choque, billones y billones, que los mandan instantáneamente a todos los rincones del mundo, para que físicos de otras universidades ayuden con la lectura.

 

Es cierto que son muchos los que cuestionan si gastar tanto dinero para obtener respuestas como estas vale la pena. Y yo les digo siempre lo siguiente:

¿Qué sería del ser humano si no saciamos nuestra curiosidad?

Mira a tu alrededor y analiza todo lo que tienes en tu vida y todo lo que somos capaces de hacer como raza, gracias a esa curiosidad. Sin ir más lejos, la pantalla táctil de tu teléfono móvil es una de las muchas tecnologías de las que disfrutas gracias a este acelerador de partículas, el Gran Colisionador de Hadrones. Sin mencionar todo aquello que sabemos, que hace tan solo unos pocos cientos de años, era impensable...

 

Como mi padre siempre me decía, el saber no ocupa lugar.

Y, ¡bendito saber!

A mí por lo menos no me da la vida para aprender todo aquello que quisiera.

Leí hace poco una frase con respecto a esto que me hizo pensar:

 

"Vivimos en una isla de conocimiento

rodeada por un mar de ignorancia.

A medida que nuestra isla crece,

así lo hace la orilla de nuestra ignorancia". 

 

Analiza bien esta gran frase de John A. Wheeler. ¿A qué es increíble?

Pues así me siento yo, ¡todos los días! jaja.

 

Pues aquí me despido, esperando que te haya gustado este Post.

 

Como siempre, mirando el mundo con esa "mirada cuántica".

 

         

 

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Roman Romanenko