El Gran Colisionador

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El Gran Colisionador

Gráfico del Colisionador del CERN

EL GRAN COLISIONADOR

Ing. Esp. Francisco A. Asís Filonzi*
*Profesor de Física e Investigador. Universidad Nacional de La Rioja- Argentina   
“Fellow Member” del Depto. de Física Aplicada- Universidad de Berkeley-USA
       
El Hombre ha buscado desde su aparición en la Tierra explicar los fenómenos que lo rodeaban, en forma primitiva o luego con ayuda de tecnología cada vez más avanzada, justificar con leyes o principios lo que experimentaba en su vida cotidiana. Las ciencias exactas, entre las que se halla la Física, han sido fundamentales para lograr ese objetivo.
El átomo fue una de sus incógnitas, se interesaron por esa partícula pequeña, aparentemente indivisible, que componía la masa de las sustancias. Leucipo, Demócrito, Empédocles, Aristóteles, Dalton, Thomson, Rutherford, Chadwick, Bohr -entre otros- fundaron las bases de lo que a partir de 1938 se constituyó en la era atómica o nuclear.  
 Los primeros aceleradores de partículas conocidos, como el de Van der Graaf, datan de 1930, tienen como antecedente los tubos catódicos –inventados en 1897- pero usados  en monitores de televisión, radares, osciloscopios a partir de 1940 aproximadamente y actualmente mejorados tecnológicamente en LCD y LED´s .
El avance del conocimiento surge de la búsqueda constante de los científicos, muchas veces aplicados al uso militar y luego se inclina también por el uso pacífico, en la medicina o fuente de producción energía.   Luego de copiosas investigaciones, hallazgos, teorías e hipótesis llegamos al siglo XXI (2008) con la construcción del Gran Colisionador de Hadrones (LHC por sus siglas en inglés) en la frontera franco-suiza, cerca de Ginebra; con él se produjo un salto cualitativo muy importante por el dominio tecnológico alcanzado.
Un anillo cuyo perímetro es de 27 km situado a 175 m de profundidad es la máquina más compleja que se halla construido, sus 9300 imanes superconductores hacen girar los haces de partículas a velocidades cercanas a las de la luz (300.000 km/seg), debe ser refrigerado a temperaturas próximas al cero absoluto (-273° Celsius). Se mantiene un vacío de 10-13 atmósferas para evitar que las partículas colisionen con moléculas de gas; cuando las partículas colisionan se producen temperaturas 100.000 veces mayores que el interior del Sol.
En marzo de 2010 se alcanzó los 7 TeV (teraelectronvoltios) de energía, la mayor registrada en un experimento. Progresivamente la potencia del LHC se fue incrementando llegando a 14 TeV. El electronvoltio es una unidad que representa la variación de energía cinética que experimenta un electrón al moverse entre dos puntos cuando la diferencia de potencial eléctrico es de un Volt.  
En la construcción del LHC se utilizó más de 7600 km de conductores para interconectar valiosos equipos, novedosos materiales y sistemas de protección y seguridad por las magnitudes de energía cinética, temperaturas, campos electro-magnéticos y presión.
El objetivo del LHC es profundizar el conocimiento del origen y formación del Universo. Algunos de los propósitos han sido logrados, por ejemplo verificar la existencia del Bosón de Higgs  -hipótesis del Dr. Peter Higgs que en 1964 propuso junto a otros científicos el Modelo Standard de Física de Partículas-  es una partícula elemental que explicaría el origen de la masa de las partículas elementales que forman el átomo, es muy inestable y tiene una vida media de un zeptosegundo (mil trillonésima parte de un segundo).  
El LHC está bajo la responsabilidad de la Comisión Europea para la Energía Nuclear (CERN por sus siglas en inglés), costó en un principio 9000 millones de dólares, fue construido bajo tierra pues la corteza terrestre brinda protección contra la radiación. Sus imanes crean una fuerza gravitacional 100000 veces mayor que la de la Tierra. Dispara protones hacia un camino circular a velocidades nunca antes logradas, pueden rotar hasta por 10 horas viajando una distancia de más 10000 millones de kilómetros, suficientes para llegar hasta la frontera del sistema Solar y volver.  
Los físicos del CERN logran hacer chocar partículas subatómicas –especialmente protones- en puntos estratégicos donde están ubicados los grandes detectores, estos registran las partículas resultantes de esas colisiones para estudiar los elementos que componen la materia de la que está hecho el Universo, incluso nosotros mismos y sus interacciones.  
El HLC es un mega proyecto del que participan 500 universidades del mundo y cerca de seis mil investigadores que trabajan dentro y fuera de las instalaciones del CERN, entre los que se encuentran ocho argentinos. El CERN se ha comprometido en encontrar las huidizas partículas o fenómenos responsables de la materia oscura y la energía oscura. Es decir, lograr separar a través del acelerador de partículas la materia oscura invisible, que ha sido descripta como el adhesivo de unión, de la visible. La incógnita es, además, las consecuencias si se logra hacerlo.   No es posible contestar si se logrará reproducir el antes o el después del Big Bang, ya que en el mundo científico sólo se habla de tiempo después de él, sencillamente antes no existía.
Con el Big Bang se establece el espacio y el tiempo. No hay otra forma de conseguir esas condiciones, de generar esas energías, naturalmente no se producen.  
Con el proyecto LHC la humanidad sabrá si las leyes físicas sobre las que ha basado todos sus estudios se formularon sobre una base sólida o sobre supuestos. A lo largo de la historia se ha sabido encontrar muchas respuestas, conocidas a través de lo que los científicos llaman el modelo standard que explica cómo se organizan las partículas en la naturaleza, una de esas el Bosón de Higgs ha sido ya visualizada en el LHC, pues en teoría es la que define a las demás partículas conocidas por el hombre.  
Lo que se ha iniciado hace casi una década es una experiencia definitiva en el marco del modelo que explica la naturaleza o la manera en la que se organizan las partículas elementales para formar la materia conocida y las que no forman parte. En total, en la naturaleza hay 12 partículas, aunque sólo una familia de partículas forma la materia conocida. Las demás, son inestables y se detectan en los aceleradores de partículas.  
Algo llamativo es que el CERN ha elegido para colocar en su ingreso una estatua de Shiva, el dios de la destrucción. Ante las próximas experiencias a realizar, el CERN no ha comentado acerca de los riesgos que podrían implicar los mismos, ha guardado un prudente silencio a pesar de las señales de alarma que han manifestado algunos científicos conocidos como Stephen Hawking, Neil De Grasse Tyson, Otto Rossler y Markus Goritschning.  
Fuentes: -      
CERN  ✔@CERN New results from ATLAS & CMS shed light on #Higgs properties http://cern.ch/go/XV7h  @ATLASexperiment @CMSexperiment 
-www.cern.ch      
- https://actualidad.rt.com/       - https://www.i-cpan.es/es 


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