Hoy se puso en marcha El Gran Colisionador de Hadrones1 comentario

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El Gran Colisionador de Hadrones LHC (Large Hadron Collider) o Máquina de Dios como se le conoce, es un acelerador y colisionador de partículas localizado cerca de Ginebra, Suiza y la frontera con Francia, un laboratorio que ya es considerado el más grande del mundo, y que ha sido financiado por más de 200 físicos de 34 países. Se dice que funcionará a 271 grados centígrados bajo cero y usará un túnel de 27 km de circunferencia.

Para entender un poco esto tenemos que tratar de explicar que es un Hadrón. En física de partículas, un hadrón (del griego, “hadros”, denso) es una partícula subatómica que experimenta la fuerza nuclear. Estas no son partículas fundamentales, y están compuestas de: fermiones llamados quarks y antiquarks, y de bosones llamados gluones. Los gluones actúan de intermediarios para la fuerza de color que une a los quarks entre sí.

Los primeros modelos atómicos consideraban básicamente tres tipos de partículas subatómicas: protones, electrones y neutrones. Más adelante el descubrimiento de la estructura interna de protones y neutrones, reveló que estas eran partículas compuestas. Además el tratamiento cuántico usual de las interacciones entre las partículas comporta que la cohesión del átomo requiere otras partículas bosónicas como los piones, gluones o fotones.

Los protones y neutrones por su parte están constituidos por quarks. Así un protón está formado por dos quarks up y un quark downs. Los quarks se unen mediante partículas llamadas gluones. Existen seis tipos diferentes de quarks (up, down, bottom, top, extraño y encanto). Los protones se mantienen unidos a los neutrones por el efecto de los piones, que son mesones compuestos formados por parejas de quark y antiquark (a su vez unidos por gluones). Existen también otras partículas elementales que son responsables de las fuerzas electromagnética (los fotones) y débil (los  neutrinos y los bosones W y Z).

Los electrones, que están cargados negativamente, tienen una masa 1/1836 de la del átomo de hidrógeno, proviniendo el resto de su masa del protón. El número atómico de un elemento es el número de protones (o del de electrones si el elemento es neutro). Los neutrones por su parte son partículas neutras con una masa muy similar a la del protón. Los distintos isótopos de un mismo elemento contienen el mismo número de protones pero distinto número de neutrones. El número másico de un elemento es el número total de protones más neutrones que posee en su núcleo.

El Gran Colisionador de Hadrones LHC esta diseñado para colisionar haces de protones de 7 Tev de energía, teniendo como principal próposito determinar la validez y límites del Módelo Estándar de Física de Partículas actual,  del que se conoce su ruptura a niveles de energía altos, modelo que hasta ahora es nuestra mejor explicación de cómo funciona el mundo a nivel subatómico. Se pretende encontrar la partícula másica conocida como el bosón de Higgs, en honor a Peter Higgs quien la descubrió por deducción; aunque también se le conoce como La Partícula de Dios, con la observación de dicha partícula se podría confirmar las predicciones y enlaces perdidos del Modelo Estándar de la Física de Partículas, y se podría explicar cómo es que las otras partículas elementales adquieren propiedades como su masa ya que se sabe cómo medirla pero no se sabe qué es realmente. Por lo tanto si se logrará confirmar la existencia del bosón de Higgins sería un gran paso para avanzar en una Teoría de la Gran Unificación, la cual busca la unificación de tres de las cuatro fuerzas fundamentales, electromagnetismo, la fuerza nuclear fuerte y la fuerza nuclear débil. La fuerza de gravedad no es considerada en las teoría de Gran Unificación, pero si en una eventual Teoría del Todo.

Además este bosón podría explicar por qué la gravedad es tan débil comparada con las otras tres fuerzas. Junto al bosón de Higgs también podrían producirse otras nuevas partículas que fueron predichas teóricamente, y para las que se ha planificado su búsqueda, como:

-los strangelets: son pequeños fragmentos de materia extraña, hasta ahora solo existen hipotéticamente, pero de ser comprobados serían el verdadero estado fundamental de la materia, y los núcleos solamente estados metaestables con una duración muy larga.

-los microagujeros negros, también se le conoce como agujero negro de mecánica cuántica o miniagujero negro, es un pequeño agujero negro, en el que los efectos de la  mecánica cuántica tienen un importante rol. Un agujero negro es una región del espacio-tiempo provocada por una gran concentración de masa en su interior, con enorme aumento de la densidad, lo que provoca un campo gravitatorio tal que ninguna partícula material, ni siquiera la luz, puede escapar de dicha región.

-el monopolo magnético, es una partícula hipotética, un monopolo magnético sería una partícula que tendría únicamente un polo magnético (norte o sur). Teóricamente, nada impediría la existencia del monopolo magnético; incluso, su existencia se hace necesaria en algunas teorías de la creación del Universo. No obstante, esto no significa que existan, pues hasta ahora todos los intentos de crear un monopolo magnético en aceleradores de partículas han sido infructuosos.

Un campo magnético tiene siempre asociados dos polos magnéticos (norte y sur), al igual que un imán. Si se corta un imán en dos partes, cada una tendrá a su vez dos polos magnéticos. Si se sigue el proceso hasta tener únicamente un electrón girando en una órbita, el campo magnético que genera tiene, también, dos polos. Por tanto, clásicamente, los monopolos no existen.

-las partículas supersimétricas, la supersimetría es una simetría hipotética propuesta que relacionaría las propiedades de los bosones y los fermiones.

Según el modelo estándar  (SM, de sus siglas en inglés) de la física de partículas, la materia está formada por fermiones (a su vez divididos en quarks y leptones), mientras que las partículas que transmiten las dos interacciones fundamentales de la naturaleza (interacción fuerte e interacción nuclear electrodébil) son bosones. La supersimetría extiende el número de partículas del SM de forma que a cada partícula le corresponde una compañera supersimétrica denominada super compañera. Así, cada bosón tiene una super compañera fermión y viceversa. Las super compañeras de los fermiones son bosones y reciben nombres que comienzan con la letra s; así, el electrón tiene como super compañera el selectrón, y los quaks, los squarks. Las super compañeras de los bosones son fermiones con nombres que terminan en -ino, así la del fotón es el fotino  y la del gravitón (si se incluye la gravedad en el modelo), el gravitino. La extensión mínima del modelo estándar que incluye supersimetría se conoce como MSSM (del inglés: Minimal Supersymmetric Standard Model).

El LHC se convertirá en el acelerador de partículas más grande y energético del mundo. Más de 2000 físicos de 34 países y cientos de universidades y laboratorios han participado en su construcción.

Los primeros haces de partículas fueron inyectados el 1 de agosto de 2008, el primer intento para hacer circular los haces por toda la trayectoria del colisionador se produjo el día de hoy y se esperan las primeras colisiones a alta energía después de que el LHC se inaugure de forma oficial el 21 de octubre de 2008.

El nuevo acelerador usa el túnel de 27km de circunferencia creado para el Gran Colisionador de Electrones y Positrones (LEP en inglés).

Pero como en todo existen las opiniones en contra y este proyecto no es la excepción.

Walter Wagner y Luis Sancho, quienes presentaron una demanda contra científicos del CERN (Centro Europeo de Investigación Nuclear) que desarrollan desde hace 14 años el “Gran colisionador de Hadrones”. Esta demanda plantea que el colisionador, al hacer chocar protones entre si, generará un agujero negro que podría devorar no solo a la tierra, talvez al universo entero.

El objetivo de los científicos del CERN es desarrollar una maquina que los ayude a determinar la naturaleza de la masa. Para ello el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), hará chocar protones y de esta manera recreara las fuerzas y condiciones que se experimentaron, una billonesima de segundo después del Big Bang.

Dos estudios han sido presentados por el CERN, en ellos se concluye que el LHC es completamente seguro. No obstante el Grupo de Evaluación de Seguridad inicio un nuevo estudio para confirmar la seguridad del proyecto.

Este tipo de investigaciones que involucran resultados que el hombre no puede predecir en su totalidad nos lleva a la siguiente pregunta: Existe algún “ente” internacional que pueda decidir si este tipo de proyectos conllevan peligro para la humanidad?

Para Nima Arkani Hamed, del instituto de Estudios avanzados de Princeton, el colisionador no tiene ningún riesgo. “No pasara nada que no suceda cien mil veces por día con los rayos cósmicos de la atmósfera”. Por otro lado algunos científicos advierten que a diferencia de la naturaleza, en donde los rayos cósmicos atraviesan la tierra a una velocidad equivalente a la de la luz, en el laboratorio pueden aparecer accidentes, ya que cuando los rayos se encuentren en el colisionador este permanecerá “inmóvil” en el laboratorio en una estabilidad relativa pudiendo generar un agujero negro.

La demanda fue presentada en Honolulu, por consiguiente el CERN debería presentarse voluntariamente a la corte, ya que al estar registrada en Suiza no se encuentra dentro de la jurisdicción de Estados Unidos.

Con información de Wikipedia, lareserva.com, gs-zone.com.ar

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