La caverna de las partículas

A finales del pasado septiembre se celebró el 50 aniversario del laboratorio de partículas más importante del mundo: El CERN. El complejo está instalado a lo largo de un túnel circular subterráneo de 27km de longitud que se encuentra a ambos lados de la frontera entre Francia y Suiza. Para celebrar esta ocasión colocaron luces a ras de suelo que alumbraban el trayecto del enorme túnel durante la noche. Toda una imagen de postal.
En distintos puntos de la circunferencia se han ido instalando varios aceleradores, cada vez más avanzados conforme refinábamos la tecnología. Estos aceleradores lanzan partículas subatómicas por el túnel a velocidades próximas a las de la luz. Gigantescos imanes van guiando a las partículas por el trayecto circular. Finalmente, las partículas chocan con otras partículas en el lugar en el que (con toda la intención) se han instalado detectores para ver qué clase de destrozos microscópicos ha provocado la colisión. Como jugar a las canicas, pero dentro de un enorme tubo.
Para conseguir energías superiores, en vez de desmontar el complejo con cada mejora, lo que han ido haciendo es que cada acelerador “antiguo” siga contribuyendo en lo que pueda para lanzar las partículas, en una especie de acción conjunta. Y claro, cada vez que se alcanzan nuevos niveles de colisión, se hace necesaria también la construcción de nuevos detectores más precisos para la medición de lo que ocurre en la colisión. El último acelerador, que se encuentra actualmente en construcción, se llama LHC. Se trata de un “edificio” de 7000 toneladas de acero y tecnología, que va recibiendo sus componentes de distintas partes del mundo. Su construcción requiere del uso de pesadas grúas instaladas en la enorme caverna en la que se está levantando.
Y para la detección de partículas a este nivel, en otro lugar del trayecto, se ha cavado una verdadera catedral subterránea en la que se está instalado el detector Atlas, que lleva en construcción desde mediados de 2003. Además del Atlas, el LHC cuenta con otros 4 detectores de colisiones de altas energías. Cada detector parte de ideas diferentes de diseño, y la utilización complementaria de los mismos permite aprovechar las ventajas particulares que cada uno de ellos tiene.
El LHC se está preparando para ser capaz de lanzar 2800 grupos separados de cien mil millones de partículas cada uno. Y además para hacerlo a la vez a favor y en contra de las agujas del reloj, de forma que las partículas se encuentren en otro punto de la circunferencia y se crucen. De todas esas partículas lanzadas, se estima que por lo menos 20 van a colisionar con las que van en sentido contrario, y la cosa estará entonces en estudiar qué es lo que sale de esas colisiones. Matizando el ejemplo de las canicas, es como lanzar con los ojos vendados millones de canicas que van hacia una zona donde también hay millones, y ver cuántas golpean a otras, y qué les pasa. Las aplicaciones de conocer la materia a este nivel nos sirven tanto en la tecnología cotidiana, como en la explicación de lo que vemos más allá de la Tierra.
El CERN es a estas alturas la capital indiscutible del estudio de la física de partículas. Es por tanto un orgullo para Europa, que en la mayoría de las cosas punteras necesita marcharse a Estados Unidos para tomar contacto con lo último. En este caso la historia sucede al revés, y son ellos los que vienen. España participa aportando el 7.5% del presupuesto anual, que equivale a 47.5 millones de euros. Y tenemos presencia allí, a pesar de que ésta no haya sido una de las disciplinas más destacadas de nuestro país.


Instalaciones del CERN