LA MÁQUINA DE DIOS

domingo, 4 de abril de 2010

LA MÁQUINA DE DIOS

Por Mario Díaz*

Esta semana que pasó, el miércoles 30 de marzo para ser más precisos, la “máquina más cara del mundo” alcanzó por primera vez su potencia de diseño. Esto significa que su actividad recién va a comenzar ahora. Conseguir este logro llevó veinte años de trabajo, en los que se han involucrado aproximadamente unos diez mil científicos e ingenieros de todo el mundo.

¿Por qué la llaman irreverentemente la máquina de Dios? Tal vez por que es la máquina más cara del mundo, o porque es la más grande y poderosa. Pero no sólo es la más cara, sino que es también la heladera más grande y más fría del mundo y, a la vez, consigue las temperaturas más altas que se conozcan en nuestra galaxia.

¿Qué es esta máquina tan poderosa?

El nombre correcto de la máquina es Gran Colisionador de Hadrones, o LHC por sus siglas en inglés . Está ubicada en la frontera entre Suiza y Francia, no muy lejos de Ginebra. Es operada por el famoso Centro Europeo para la Investigación Nuclear, o Cern de acuerdo a sus siglas en francés. Los hadrones son esencialmente componentes de los núcleos atómicos como los protones, que a su vez están hechos de partículas más elementales llamados quarks. Las colisiones, choques, de estos hadrones se producen a energías altísimas. A su vez, estas energías se consiguen acelerando las partículas a lo largo de un túnel circular cavado a unos 100 metros ( y, a veces, más) por debajo del nivel del suelo. La circunferencia del túnel es de casi 30 kilómetros. Para tener una mejor idea de la magnitud del área cubierta por esta máquina, basta pensar que es similar al área de la ciudad de Buenos Aires contenida entre el Río de la Plata y Caballito ( de este a oeste) y entre Pompeya y Palermo (de sur a norte). Las aceleraciones alcanzadas por las partículas son tales que les permiten en el momento del choque alcanzar una velocidad igual a 99,9999991 % de la velocidad de la luz (que, a más de mil millones de kilómetros por hora, es la mayor velocidad posible en la naturaleza). Para aumentar la energía que se consigue en el choque, las partículas son aceleradas en haces paralelos y en direcciones opuestas, produciendo un choque frontal en el que se alcanzan energías inimaginables en cualquier otro contexto. Los hadrones realizan ese viaje en tubos paralelos a lo largo de la circunferencia del acelerador con un alto vacío en su interior. Y recorren todo el largo del anillo con una persistencia envidiable: 11.245 veces por segundo; ¡en 10 horas la longitud total que recorren es equivalente a un viaje de ida y vuelta al planeta Neptuno!

Cuando al comienzo de este artículo decía que el LHC alcanzó su potencia de diseño, me refería a que se consiguió que la energía producida en los choques de protones con partículas más pesadas como núcleos de plomo haya llegado a los 14 Tera electrón voltios. ¿Qué significa esta medida de energía que muy poco dice a quienes no son físicos? Un Tera (prefijo que denota 1 billón -o trillón en la manera de contar anglosajona-) electrón voltio es la energía que despliega un mosquito cuando vuela. No parece mucho. No hay que equivocarse: estos 14 Tera-electrón-voltios se producen en una región pequeñísima. El volumen en el que se producen estas colisiones es aproximadamente cien mil billones de veces más pequeño que el que ocupa un mosquito. Es decir, la densidad de esta energía (energía por unidad de volumen) es realmente enorme. Se puede apreciar mucho mejor si uno se refiere a las temperaturas que se alcanzan, que es otra manera de considerar la intensidad de esa energía: el centro de nuestro Sol alcanza una temperatura de unos 100 millones de grados centígrados. ¡Un Tera-electronvoltio es equivalente a una temperatura casi mil millones de veces mayor!

Y precisamente ése es el principal objetivo de esta gran máquina: alcanzar las altísimas temperaturas que corresponden a las que existían en nuestro universo… ¡una diez mil millonésima-ava parte de segundo después de su "creación"!

Todas las teorías que tienen fundamento experimental y observacional apuntan a un comienzo de nuestro universo originado en una gran explosión que ocurrió

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