Ciencias exactas

Primeros nanosegundos del Big Bang

Edificio principal del Large Hadron CollderExiste preocupación en el ámbito de la fisica mundial, ya que el inicio del funcionamiento del Large Hadron Collider (LHC, colisionador de protones/antiprotones), no será factible este año como se esperaba, sino a partir de abril del 2008. El LHC (planificado desde 1954), creación del CERN (Centro Europeo de Investigación Nuclear), es una facilidad gigantesca recorrida por un tubo eliptico subterráneo de 30 km de largo por donde transitan a la velocidad de la luz, particulas elementales, generadoras de minúsculas bolas de energia primordial (remedará condiciones del Big Bang).

Posición Atlas dentro del Large Hadron Collider

Large Hadron Collider

El Tevatron del CERNLa noticia genera incertidumbre en tanto el Superconducting SuperCollider americano (colisionador de particulas, de 92 km de largo), fué cancelado en 1993 por el Congreso americano por ser caro y no sustentable. De otro lado, el colisionador protones / antiprotones: Tevatron (Fermi National Accelerator Laboratory en Batavia / EEUU), cerrará el 2010, con lo que las esperanzas de resolver algunos problemas esenciales de la física, empiezan a diluirse.

Ilustración mostrando la gran complejidad de las colisiones proton-proton en el LHCEn el Modelo Standard, las particulas nacen en el Big Bang, sin masa, adquiriendo -algunas de estas- fuerzas en la medida que invaden el espacio a modo de una red finisima, interaccionando con otras (a más interaccion, más masa). Enmarañados de bosones de Higgs constituirián la estructura subyacente a la expansián (inflación), inicial del universo y a la energia oscura. Se esperaba que el LHC confirmase si la teoria anterior, era o no correcta. De otro lado, ciertos análisis de colisiones de particulas, han permitido valuar la masa del bosón de Higgs en 90 billones de electron volts, pesando el electrón: 3 veces más y 1 protón 2,000 veces más.

No obstante, John Ellis, arguye que el efecto cuántico es capáz de elevar su Estructura del LHCmasa hasta 10 trillones de electron volts (constante energética de Planck), un nivel donde todas las fuerzas (gravedad y otras), son iguales. La aparente disparidad ocurriria porque los estimados adolecerían de algunos datos. Al cálculo de masa del boson de Higgs, deberia añadirsele los efectos de sus interacciones con la totalidad del resto de particulas, incluyendo las virtuales. Otra soluccion a estas disparidades, la ofrece el principio de Supersimetria (relación: electrones/quarks y fotones/bosones. Para cada particula existiria una superpareja).

El Modelo Standard no incluye la gravedad y no explica porque el universo es material en lugar de antimaterial, ni porque las particulas poseen la masa que exhiben. Michelangelo Mangano, físico teórico del CERN, dice que si la supersimetria es correcta, unificará a todas las fuerzas de la naturaleza.

Quedan por responder algunas preguntas como:
– ¿Qué sucede si el LHC, el más grande colisionador concebido no descubre al bosón de Higgs (explicación última de de la masa de todas las cosas), alguna particula que se le parezca u otra relacionada con él?
Fabiola Gianotti, fisico del CERN, dice: "Algo sucederá" "o, descubrimos la particula de Higgs, otras particulas con masa, nuevas formas de materia o más dimensiones del espacio/tiempo".
– ¿Qué pasa si el LHC no supera adecuadamente los tests tendientes a disminuir la temperatura del sistema (-271 grados centigrados)?
– ¿Qué pasa si los técnicos no se acoplan eficientemente, en el plazo establecido? ¿No será que el afan de integrar la ciencia europea ha sobrepoblado de fisicos al CERN y al LHC?
– ¿Qué sucede si los defectos técnicos continuan? Hace poco se identificaron roturas en la superficie de uno de los 2 magnetos asociados a la detección de particulas.
Para identificar muones es necesario disponer de magnetos fuertes y largos. El campo magnético del detector Atlas, debe tener las suficientes envolturas para capturar adecuadamente protones. Jim Virdee (Imperial College London), a cargo del Compact Muon Detector (CMD), asegura analógicamente, que el detector central del C.M.D., debe ser capáz de tomar 40 millones de fotos por segundo.

Un video (en inglés) relacionado con estos temas puede ser visto aquí.

Fuente: Victor Z. Mechán Mendez – vmechanm.blogspot.com

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