Los físicos y los ingenieros del CERN lo tienen claro: necesitan 21.000 millones de euros para construir su próximo gran acelerador de partículas. El sucesor del actual LHC que nos ha permitido, entre otros logros, dar con el bosón de Higgs. El pasado 19 de junio la dirección de esta institución aprobó por unanimidad el proyecto de construcción de un nuevo acelerador de partículas circular que tendrá nada menos que una circunferencia de 100 km (la del actual LHC mide 27 km).
Esta máquina pretende ser la herramienta que va a permitirnos desarrollar nueva Física. Ir más allá del Modelo Estándar sobre el que se erige la Física actual. Es evidente que se trata de un proyecto muy ambicioso que persigue ayudarnos a conocer un poco mejor el mundo en el que vivimos, y para hacerlo posible comenzará colisionando electrones y positrones, que son, precisamente, las antipartículas de los electrones. Este experimento pretende arrojar luz sobre las propiedades del bosón de Higgs, pero esta es solo la punta del iceberg.
El nuevo acelerador será esencial para ir más allá del Modelo Estándar
El proyecto que han dado a conocer los responsables del CERN está dividido en dos etapas. La primera comenzará, según sus planes iniciales, en 2038, y requerirá excavar un túnel circular con una circunferencia de 100 km muy cerca de la ubicación del actual LHC. Dentro de ese túnel construirán un acelerador de electrones y positrones que tendrá la energía necesaria para maximizar la producción de bosones de Higgs en el instante en el que se produzca la colisión de estas partículas.
El acelerador de partículas circular que el CERN pretende poner a punto en la segunda etapa de este proyecto trabajará con una energía de 100 TeV
Además del propio acelerador los científicos involucrados en este proyecto tendrán que construir un detector que consiga recabar toda la información que necesitan acerca de las partículas que se generarán en cada colisión. La complejidad de este instrumento es tan alta, o más si cabe, que la del propio acelerador de partículas, lo que nos permite formarnos una idea bastante precisa acerca de la envergadura de este proyecto.
El acelerador de partículas más avanzado que tiene el CERN actualmente, el LHC, ha jugado un papel clave en el descubrimiento del bosón de Higgs, pero el nivel de energía con el que trabaja no es suficiente para indagar en las propiedades de esta partícula. Ha bastado para descubrirla, pero los científicos están convencidos de que es necesario alcanzar mayores niveles de energía si queremos seguir adelante y aspirar a conocer mejor este bosón. Y, por el camino, acceder a nueva Física.
La primera etapa del proyecto concluiría a mediados de este siglo, y una vez que ese acelerador haya cumplido su propósito sería desmantelado por completo para construir en su lugar otro acelerador circular capaz de trabajar a nada menos que 100 TeV (teraelectronvoltios). Este nivel de energía es monstruoso; de hecho, el actual LHC trabaja con una energía de 16 TeV, lo que nos permite hacernos una idea de lo ambiciosa que es esta segunda etapa del proyecto, que se dilataría hasta finales de este siglo.
Un apunte interesante: este segundo acelerador no colisionará electrones y positrones; pretende trabajar con protones, unas partículas que tienen una masa unas 1.836 veces mayor que la de los electrones. Nadie sabe qué nuevos hallazgos podrán hacer los físicos utilizando una herramienta tan poderosa, pero sin duda un acelerador diseñado para trabajar con un nivel de energía tan alto jugará un rol crucial en la búsqueda de la tan ansiada nueva Física. Quién sabe, quizá a partir de ahí podamos dejar atrás el actual Modelo Estándar.
Esto es lo que nos depara el LHC hasta que esté listo el nuevo acelerador
La razón por la que los responsables del CERN han propuesto que la construcción del nuevo acelerador comience en 2038 responde al que sin duda es el primer reto que deben resolver: conseguir los 21.000 millones de euros de los que hemos hablado en las primeras líneas de este artículo. Lo que acaban de aprobar es solo el proyecto, que no es otra cosa que una declaración de intenciones, pero ahora hace falta que los países que respaldan económicamente a esta institución den el visto bueno definitivo al proyecto y pongan sobre la mesa el dinero necesario para llevarlo a cabo.
Mientras tanto el LHC seguirá adelante, y, quién sabe, es posible que nos depare alguna sorpresa agradable. De hecho, actualmente está en fase de parada y está siendo remodelado para trabajar con un nivel de luminosidad mayor que el que nos ha ofrecido el acelerador que nos ha permitido encontrar el bosón de Higgs. El LHC de Alta Luminosidad pretende incrementar sensiblemente el número de colisiones (esta propiedad es lo que se conoce como 'luminosidad'), una mejora que, según los científicos, les ayudará a conocer mejor las circunstancias en las que se produce el bosón de Higgs. Y también a afianzar los cimientos de su siguiente acelerador circular de 100 TeV. Crucemos los dedos para que sus pronósticos se vayan alcanzando poco a poco.
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