LHC: El acelerador de partículas del CERN enciende máquinas

El Gran Colisionador de Hadrones (LHC) ha reanudado su actividad después de tres años de parón. Explicar la materia oscura del universo está entre sus objetivos

La física de partículas sigue buscando respuestas. La frase que quizá pronunció el griego Demócrito en el s.V adC es la base del conocimiento tras el LHC, el mayor artefacto de ingeniería creado por la humanidad. La frase de Demócrito, padre del atomismo, es esta: «Nada sabemos de cierto, pues la verdad está en lo profundo».

El LHC es la mejor manera hoy para investigar lo profundo, el interior de lo más pequeño, es la apuesta de los físicos para poder explicar algún día, entre otras muchas cosas, qué es la materia oscura del universo.

Algunos datos de LHC para ponernos al día:

Qué es: una tubería azul circular enterrada bajo tierra. Tiene una circunferencia de 26.659 metros y contiene 9.300 imanes que generan campos magnéticos cien mil veces más potentes que la fuerza gravitatoria de la Tierra

A qué se dedica: a descomponer las partículas más pequeñas conocidas, “romperlas”, para investigar lo más pequeño.

Cómo lo hace: Los imanes aceleran los haces de partículas hasta energía muy próximas a la velocidad de la luz para que, después, colisionen entre sí o sobre otros tipos de materia.

Dónde está: Se encuentra en la frontera francosuiza cerca de Ginebra y forma parte de uno de los nueve aceleradores de partículas del Centro Europeo para la Investigación Nuclear -CERN

Es, también, el “frigorífico” más grande del mundo. En su interior las temperaturas son muy elevadas y los imanes deben estar a una temperatura de alrededor de -271,3ºC. Para ello se emplean toneladas de nitrógeno líquido y hielo para reducir las temperaturas.

También es el circuito que alcanza las velocidades más altas del mundo. Se han llegado a acelerar partículas hasta el 99.9999991% de la velocidad de la luz, el límite de velocidad en el universo.

El LHC es el lugar más vacío del sistema solar. Esto es debido a la necesidad de que las partículas, cuando se aceleran, no choquen con moléculas de gas

Los haces de partículas chocan en cuatro puntos determinados, cuatro detectores diferentes: ALICE, ATLAS, CMS y LHCb, que se encargan de registrar los datos obtenidos en las colisiones para su estudio posterior.

El 4 de julio de 2012, los detectores ATLAS y CMS observaron de manera independiente una nueva partícula con una masa de alrededor de 126 GeV,  el bosón de Higgs. Sus descubridores recibieron el Premio Nobel de Física.

Reinicia su actividad

Este viernes 22 de abril, a las 12:16 h (hora peninsular española), dos haces de protones han circulado en direcciones opuestas por el anillo de 27 kilómetros del Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés) del Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN, en la frontera franco-suiza) con una energía de inyección de 450 mil millones de electronvoltios (450 GeV).

Tras más de tres años de labores de mantenimiento y actualización del LHC, el mayor acelerador de partículas del mundo comienza su tercer periodo de funcionamiento

El que arranca ahora es el tercer periodo de toma de datos del LHC, llamado Run 3, que permitirá a los detectores del acelerador recoger información de colisiones entre partículas no solo a una energía récord, sino también en cantidades nunca antes alcanzadas.

Física más allá del modelo estándar

Durante este nuevo periodo de funcionamiento del LHC, también se prevé el comienzo de dos nuevos experimentos , FASER y SND@LHC, diseñados para buscar física más allá del modelo estándar.

Además los investigadores tienen otros muchos objetivos para este nuevo Run 3, como el estudio de colisiones protón-helio para medir la frecuencia con la que se produce la antimateria de los protones (antiprotones) en estas interacciones, o el análisis de colisiones con iones de oxígeno, cuya finalidad es mejorar el conocimiento sobre la física de los rayos cósmicos y del plasma quark-gluón, un estado de la materia que existió poco después del Big Bang.