Surfeando la red siempre te puedes encontrar con valiosos hallazgos que permiten explicar conceptos muy complicados con una descripción audiovisual que los hacen accesibles. En numerosas ocasiones he publicado posts sobre el funcionamiento del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN; que poco a poco está siendo puesto en marcha, tras la grave avería que sufrió hace ya más de un año, cuando se activó por primera vez.
En el CERN se está trabajando intensamente para llevar al límite a la máquina más increíble diseñada por la humanidad. Una máquina que tiene como objetivo el conocimiento, la posibilidad de hallar respuestas en los recónditos límites de la física teórica y la cosmología, que permitan explicar quienes somos, de dónde partimos y cuáles pueden ser nuestras posibles alternativas, en este rincón del universo que no llegamos a divisar del todo.
Todo ello parte de la capacidad de entender las reacciones de un protón (la carga positiva de un átomo) dentro del colisionador. Sí, de una parte tan mínima de materia se puede deducir la estructura esencial del Universo. Esa es la belleza intrínseca de este experimento del CERN, que puede que cambie nuestra percepción de la realidad para siempre.
Os dejo con un vídeo que explica de forma impresionante el viaje de un protón (o de un “paquete” de protones) dentro del acelerador del CERN. (La traducción no es muy buena, pero es entendible y se agradece el esfuerzo por parte de los científicos del acelerador en llevar a todos los rincones e idiomas los conceptos del CERN).
El viaje de un protón en el LHC

Ya está en preparación la primera colisión del gran detector del LHC: el ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS).

Ha comenzado a funcionar las 24 horas al día, 7 días a la semana. Ha estado en prueba de arranque durante los 3 últimos días. La sala de control está a plena actividad (ver foto de la webcam de esta misma tarde), y todo el equipo está a pleno rendimiento para asegurarse de que están listos (esperemos que en un mes) para el primer haz y, a continuación, las colisiones de protones en el LHC.

Lo que están preparando en estos días es el registro de datos sobre los muones creados en colisiones de rayos cósmicos en la atmósfera, como estudios previos para lo que desencadenará en el interior del LHC.

El ATLAS es uno de los cinco detectores de partículas (junto al ALICE, CMS, TOTEM y LHCb) del LHC, pesa unas 7.000 Tm. y tiene un tamaño aproximado de 25×45 metros (Siempre me ha parecido increíble la enorme maquinaria que hay que utilizar, para explorar el mundo más íntimo de la materia. Cosas del Principio de Incertidumbre de Heisenberg).

¿Para qué sirve el ATLAS?

El ATLAS es un detector multipropósito. Cuando los haces de protones producidos por el acelerador interactúen en el centro del detector, se producirán una serie de partículas con un amplio rango de energías. Más que centrarse en un determinado tipo de partículas, el ATLAS se ha diseñado para que mida el mayor intervalo posible de energías. Se pretende que, sea cual sea el proceso producido o las partículas generadas, el ATLAS sea capaz de detectarlas y medir sus propiedades. Es el resultado de la fusión de varios tipos de detectores que fueron utilizados hasta mediados de los 90 en el CERN, dando paso al actual sistema de detección toroidal que representa el ATLAS.

Del ATLAS se espera que investigue los nuevos tipos de partículas que puedan ser detectados en las colisiones de alta energía del LHC. Algunas de ellas supondrán la confirmación o no del Modelo Estándar, mientras que otras pueden dar lugar a nuevas teorías, y esta es una de las grandes apuestas de este experimento que tiene un gran porvenir en el mundo de la ciencia. (Si quieres más información sobre el LHC, puedes leer mis anteriores posts al respecto en este blog).

Os dejo con la foto de la Sala de Control del CERN:

Según un comunicado oficial del Gabinete de Prensa del CERN, fechado el 9 de agosto; el LHC se pondrá en marcha el próximo mes de noviembre, en un día aún por determinar.

El LHC se puso en marcha el pasado mes de septiembre de 2008 y sufrió un malfuncionamiento en uno de sus superconductores que impidió el grado de enfriamiento óptimo para su entrada en servicio. Mucho se ha dicho (peyorativamente) sobre esto, la ignorancia, como ya sabemos es demasiado osada. Pero basta recordar que entre el diseño, el desarrollo y la ejecución de un proyecto multidisplinar e internacional de estas características, han pasado casi dos décadas. De haber arrancado sin ningún incoveniente, a pesar de los múltiples testeos a los que fue sometido, hubiera roto varias probabilidades en contra del resultado dado.

Dicho esto, el CERN tiene claro que el LHC va a empezar con energías bajas. El día que se encienda “sólo” lo hará a 3.5 TeV (cabe recordar que está preparado para funcionar a energías superiores a los 150 TeV), para ir “aprendiendo” cómo funciona el colisionador y evitar fatigas excesivas a la nueva maquinaria, con el fin de que tanto el LHC como los ingenieros y científicos vayan aprendiendo al unísono. Para ello se han revisado los 10.000 superconductores que tiene el aparato que son los encargados de que el LHC funcione en temperaturas cercanas al 0 absoluto (-273º K), de ahí el tiempo y la poca información que ha habido al respecto para no generar innecesarias polémicas.

Os recuerdo que durante su puesta en marcha se especuló por parte de una patulea de “científicos de salón” sobre la posibilidad de que el LHC pudiera desarrollar un agujero negro que acabara con el planeta, todo ello trufado con el estreno de la película Angeles y Demonios, donde se confunde al gran público con un elemento como la materia oscura (antimateria en el film), trufado con la búsqueda por parte del CERN del mal llamado Bosón de Higgs, que es conocida internacionalmente como la partícula de Dios. (Se trata de una partícula especial que ayudaría a comprender ciertas lagunas de la FísicaTeórica actual, especialmente en el campo de la Cromodinámica Cuántica – Me comprometo a hacer un post sobre este interesante tema).

Como os podéis imaginar ciencia pura y marketing (sea en positivo o negativo) no son lo que se dice una buena pareja. De todas formas, según Rolf Heuer, Director General del CERN se van a tomar su tiempo, para ir desarrollando un trabajo paulatino y eficaz. En 2010 el LHC no trabajará a potencias mayores a 7 TeV y se contempla un apagado para comprobar anomalías antes de proceder a sus grandes retos.

Para una mayor información puedes pinchar aquí (en inglés).

Reinicio la actualización de mi blog con una entrada dedicada a un tema científico. No, no te preocupes no va a ser nada muy serio, o quizá sí. Lo unico que quiero es retirar estereotipos estúpidos sobre un gran proyecto como el LHC: el Large Hadron Collider (Gran Colisionador de Hadrones).
El Por Qué. Quiero escribir sobre él, dada la gran cantidad de estupideces que se han escrito sobre el más importante y mayor experimento científico en la historia de la humanidad. El premio no serán innovaciones y patentes inmediatas para consumo de la industria. El Premio será el Conocimiento. El Conocimiento a la eterna pregunta de quienes somos y de dónde venimos, aunque como premio de consolación estoy seguro que se descubrirán enormes aplicaciones prácticas de los datos que los físicos (especialmente los especializados en Física Fundamental) van a extraer de los experimentos que se van a llevar a cabo en los próximos años.
Pero antes de dar datos, un dato clave para los agoreros y aquellos que se rieron cuando se puso en funcionamiento y no funcionó como se esperaba. Pensemos: 10 años de desarrollo de proyecto y 14 años de construcción para un proyecto científico transnacional y multidisciplinar hacen de la puesta en marcha del mismo algo complicado y extramadamente complejo.
Los datos. El LHC es una máquina para acelerar protones (realmente un tipo de protones: los hadrones), a velocidades próximas a las de la luz y hacerlos chocar entre ellos. En esos choques se producirán gran cantidad de partículas subatómicas de los que se deducirán nuevos datos y se observarán nuevos comportamientos de la materia.
El LHC es un gran anillo subterráneo de 27 Km de circunferencia a 100 metros de profundidad cerca de Ginebra. En él giran cientos de billones de protones en ambos sentidos dirigidos por intensos campos magnéticos y de ahí viene el otro record del LHC. Este aparato es el congelador más potente del mundo (¿o quizá del Universo). El LHC mantiene las 40.000 toneladas del anillo a una temperatura de 271,3º C bajo cero, sólodos grados por encima del 0 Absoluto.
Esto se consigue en un proceso que dura varias semanas, y el dato más relevante es que posiblemente sea el lugar más frío del universo, no hay ninguna zona intergaláctica que sea más fría que el LHC en el Universo. Bueno podría haber una excepción: que una civilización extraterrestre tenga centros de investigación donde consigan temperaturas más bajas, pero no en el medio natural de Universo.
A la par, paradójicamente, se dan las temperaturas más altas de la galaxia. Unas 100.000 veces más que la temperatura del interior del Sol. Esto se produce durante una pequeña fracción de segundo, de ahí que tenga el sobrenombre de “la máquina del Big Bang” y de toda la leyenda negra que han explotado los enemigos de la ciencia (en especial los voceros más irredentos de las religiones establecidas), no nos olvidemos que una de las posibilidades que tiene ante sí el LHC es encontrar el Bosón de Higgs, la llamada “partícula de Dios”.
También es uno de los lugares más vacíos del Sistema Solar. La presión interior es una 10 veces menor que la de la Luna. Las bobinas que constituyen los potentísimos electroimanes, están constituidos por hilos superconductores 10 veces más finos que un cabello humano. Éstos consiguen acelerar a los protones a una velocidad que es el 99,999999% de la de la luz. Cada protón da unas 11.000 vueltas en un segundo.
Los cientos de billones de protones acelerados en el anillo tienen una masa conjunta que no supera el peso de una microscópica célula, pero una vez acelerada, esa “célula” lleva la misma energía que un tren de 400 Tm. circulando a 150 km/h.
Su gran misión es saber “el por qué de las cosas”.
¿Qué cosas? Básicamente un nuevo modelo científico que lleve a la Teoría de la Unificación. Saber si hay un modelo que explique en qué falla la Teoría General de la Relatividad, frente a los nuevos modelos de Gravedad Cuántica, para explicar el microcosmos, es decir, la “esencia de la existencia”; saber más sobre el momento inicial del Universo, y sobre todo saber como funciona la materia y por lo tanto el propio universo.
Estos son los objetivos. Es fácil entender de donde puede venir la “mala prensa intencionada” contra el LHC.
En el próximo post hablaré sobre la nueva teoría cuántica de la física y de los caminos que puede abrir a la ciencia y a nuestra propia realidad.