La reapertura del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) al doble de energía, que será efectiva en dos meses, abre una nueva era para la ciencia
11 nov 2019 . Actualizado a las 21:18 h.El mayor experimento jamás realizado por el hombre ha arrancado de nuevo. Los primeros haces de protones ya se han liberado en direcciones opuestas en un anillo subterráneo de 27 kilómetros de largo por debajo de la frontera franco-suiza, donde serán acelerados por electroimanes superconductores enfriados a 273 grados bajo cero para eliminar cualquier resistencia. Habrá que esperar, sin embargo, hasta mayo para que empiecen a registrarse las primeras colisiones de partículas a una energía nunca vista de 13 teraelectronvoltios (TeV), casi el doble con la que el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) dejó de funcionar hace dos años para someterse a un período de revisión necesario para permitirle avanzar hacia una nueva física.
«Esto es casi una nueva máquina», dijo ayer en la reapertura del acelerador Rolf Heuer, el director del Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN). Tendrá una energía suficiente como para fundir una tonelada de cobre, la necesaria para producir mil millones de colisiones de protones por segundo y, posiblemente, para producir en sus desintegraciones nuevas partículas pesadas nunca vistas, un nuevo estado de la materia. Será, o al menos esa es la esperanza, la puerta hacia un universo desconocido, la ventana hacia una nueva física que vaya más allá del actual modelo estándar que explica la naturaleza tal y como la conocemos hoy.
«Esta puede ser una nueva era para la ciencia», avanzó Dave Charlton, el director del experimento Atlas, uno de los cuatro que se llevan a cabo en el acelerador. En esta búsqueda uno de los objetivos prioritarios será el hallazgo de la misteriosa materia oscura, que forma parte de más del 25 % del universo, pero que aún no la conocemos. Pero localizarla será mucho más difícil aún que localizar al bosón de Higgs, la partícula que a través de su campo asociado da masa a las demás, la piedra angular del modelo estándar de la física y cuyo hallazgo en el 2012 constituyó uno de los grandes hitos de la ciencia reciente.
Sorpresas
«No sabemos si vamos a encontrar la materia oscura este año. No sabemos las sorpresas que nos depara la naturaleza y podríamos encontrarla en un año o dentro de veinte», enfatizó Charlton.
Pero el bosón de Higgs tampoco ha dicho su última palabra. Con el doble de energía será potencialmente posible crear nuevas partículas de este tipo y medir sus propiedades con toda precisión. De esta forma se podrá comprobar si realmente encajan por lo predicho en la teoría o si incluso, como apuntan algunas hipótesis, pueden suponer una puerta a la materia oscura.
De la antimateria a otras dimensiones
La búsqueda de la materia oscura y la creación de nuevos bosones de Higgs no serán los únicos objetivos de la segunda etapa del LHC, que inicia ahora un período de tres años de experimentos.
Partículas exóticas
No interactúan. Algunas teorías predicen que podría existir un grupo de partículas que no se pueden detectar al no interactuar con la fuerza electromagnética. Pero si tienen masa deben interactuar con el campo asociado al bosón de Higgs.
Supersimetría
Más allá del modelo estándar. La supersimetría es una extensión del modelo estándar que busca completar alguno de sus huecos, para los que no ofrece explicación. Predice una partícula compañera, de mayor masa, para cada una de las conocidas. Si la teoría es correcta, deberían aparecer en las nuevas colisiones a muy alta energía del LHC.
Simensiones extra
Y sus partículas asociadas. ¿Por qué la gravedad es mucho menor que otras fuerzas? Quizás porque se propaga hacia dimensiones extra. Una opción para comprobarlo es encontrar partículas que solo existirían si esas dimensiones extra son reales. Podría haber versiones más pesadas de las partículas estándar en otras dimensiones.
Antimateria
Desequilibrio. Cada partícula de materia tiene su correspondiente antipartícula y, cuando entran en contacto, se aniquilan. Si el big bang creó las mismas cantidades de ambas, ¿por qué en el universo hay muchísima más materia que antimateria? El LHC podrá producir nuevas antipartículas.