Construido por la Organización Europea para la Investigación Nuclear, comúnmente conocida por la sigla CERN, entre 1998 y 2008, el Gran Colisionador de Hadrones (LHC; en inglés, Large Hadron Collider) es el colisionador de partículas más grande del mundo, alojado en un túnel que mide 27 kilómetros de circunferencia y está enterrado hasta 175 metros de profundidad cerca de Ginebra. ¿Qué hace? Acelera haces de partículas de alta energía a casi la velocidad de la luz, que luego chocan en cuatro puntos de cruce. El propósito es responder algunas de las preguntas fundamentales en el campo de la física, relacionadas con todo, desde las relaciones entre las partículas subatómicas, las teorías del espacio y el tiempo, hasta la teoría de la relatividad de Einstein.
El LHC comenzó a romper partículas subatómicas en 2010, lo que provocó una ola de pánico en algunos científicos que advirtieron que la “maquina infernal” provocaría un verdadero apocalipsis. Las capacidades destructivas del LHC incluía crear un pequeño agujero negro, que absorbería todo lo que nos rodea y eventualmente engulliría al mundo entero. Debido a que estamos aquí, esto no ha ocurrido. Pero tal vez ahora podría provocar algo mucho peor.
Niveles de energía récord
El acelerador de partículas más grande del mundo, el LHC, vuelve a la acción después de una pausa de tres años por mantenimiento y una actualización con más energía, haces de mayor intensidad y precisión. El LHC en el CERN está configurado para funcionar las 24 horas del día, los 7 días de la semana, durante casi cuatro años a una energía récord de 13,6 billones de electronvoltios. Las actualizaciones deberían dar a las herramientas del LHC una mayor precisión y permitir más colisiones de partículas, luz más brillante y más descubrimientos sobre partículas en la teoría cuántica de campos.
El CERN utilizó el LHC para descubrir el bosón de Higgs el 4 de julio de 2012, antes de su primer cierre prolongado. En aquel entonces, bajo la “Ejecución 1” del LHC, operaba a 3,5 billones de electronvoltios (TeV). La ejecución 2 ocurrió entre 2015 y 2018 con haces de protones chocando 13 TeV antes del segundo apagado prolongado. Ahora es el momento de la ejecución 3 a 13,6 TeV o 6,8 TeV por haz.
Rende Steerenberg, jefe del Grupo de Operaciones en el departamento de haces del LHC, dijo que con 6,8 TeV para el Run 3 quiere impulsar el LHC hasta “140 mil millones de partículas por paquete o por grupo”. A partir de 2023, quiere aumentar esto a 180 mil millones de partículas por paquete.
Un electronvoltio es una medida de la energía cinética ganada por un electrón acelerando desde el reposo. De ahí la necesidad de un acelerador como el LHC con su circunferencia de 27 kilómetros, que acelera las partículas de hadrones (como los iones de plomo, xenón y oxígeno en diferentes niveles del espectro de masas) de forma que forma dos haces que viajan en direcciones opuestas, casi a la velocidad de luz.
Los rayos chocan en la máquina en cuatro puntos o “detectores” llamados ATLAS, CMS, ALICE y LGCb, cada uno de los cuales se enfoca en medir diferentes tipos de partículas de hadrones. Es la partícula del bosón de Higgs (u onda en la teoría cuántica de campos) la que se cree que da masa a las partículas que forman la base de las estrellas, los planetas y todo. Por ejemplo, cuando dos electrones interactúan, intercambian partículas de luz o fotones que son los “portadores de fuerza” de una interacción electromagnética, explica el CERN. El LHC actualizado podrá crear “haces estables”, una condición que permitirá a los científicos encender todos sus subsistemas para experimentos y comenzar a tomar datos.
“Enfocaremos los haces de protones en los puntos de interacción a un tamaño de haz de menos de 10 micras, para aumentar la tasa de colisión”, dice el director de tecnología y aceleradores del CERN, Mike Lamont. “En comparación con la Ejecución 1, en la que se descubrió el Higgs con 12 femtobarns inversos, ahora en la Ejecución 3 entregaremos 280 femtobarns1 inversos. Este es un aumento significativo, allanando el camino para nuevos descubrimientos.”
El CERN dice que espera que los detectores ATLAS y CMS registren más colisiones durante la Ejecución 3 que en las dos ejecuciones anteriores combinadas. El experimento LHCb se renovó por completo y busca aumentar su tasa de toma de datos por un factor de diez, mientras que ALICE apunta a un aumento de cincuenta veces en el número de colisiones registradas.
Los científicos esperan responder preguntas sobre el origen de la asimetría entre materia y antimateria en el universo y buscar candidatos para la materia oscura.
“Esperamos con ansias las mediciones de la descomposición del bosón de Higgs en partículas de segunda generación, como los muones”, dijo el teórico del CERN Michelangelo Mangano en un comunicado de prensa. “Este sería un resultado completamente nuevo en la saga del bosón de Higgs, que confirma por primera vez que las partículas de segunda generación también adquieren masa a través de la mecanismo de Higgs.”
¿Inminente catástrofe?
Debido a que el Gran Colisionador de Hadrones ha entrado en una nueva fase de experimentos que hará crear colisiones a niveles de energía sin precedentes, son muchas las voces que se han alzado para advertir de su verdadero peligro. Esta vez, no sería meros agujeros negros. Estamos hablando de que si algunas teorías son correctas, entonces a partir de hoy (5 de julio), cuando comiencen los experimentos, podría abrir las llamadas puertas al infierno, portales demoníacos o un acceso al multiverso.
Hay que recordar que algunos científicos están explorando las posibilidades de un multiverso en relación con el bosón de Higgs, una teoría que presumiblemente se desarrollará con la recopilación de más datos en los próximos años. Al entra en un nuevo período de operación a energía máxima, el LHC podría desatar fuerzas demoníacas procedentes de otras dimensiones. Como podemos comprobar, de nuevo el LHC vuelve a provocar pánico no solo en las redes sociales, sino que también en la mismísima comunidad científica. Tendremos que esperar para saber los efectos que pueda tener estos nuevos experimentos y los récords de niveles de energía récord.
¿Crees que los nuevos experimentos del LHC son un peligro para la Tierra y la humanidad?
