Más allá de la partícula de Dios: El CERN sienta las bases de la «nueva Física»

Va más allá de conocer esa ansiada pieza del puzzle de la Física, el Bosón de Higgs o la famosa «partícula de Dios». El Gran Colisionador de Hadrones (LCH, por sus siglas en inglés) tiene otros propósitos, como manifiesta Manuel Aguilar, responsable del Proyecto Espectrómetro Magnético Alpha (AMS) del Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas y vicepresidente del Consejo Europeo para la Investigación Nuclear (CERN), «la razón de ser del LHC es explorar las leyes que rigen el microcosmos en una región de energías hasta ahora innacesible y una primera prioridad del programa de investigación era tratar de identificar la partícula del Bosón de Higss, predicha por el Modelo Estándar, o, en su defecto, excluir su existencia. Ambas metas están próximas y, casi con certeza, llegaremos a ellas dentro de un año».

En esta senda, y para llegar a una mayor comprensión de los fenómenos del Universo preven incrementar la luminosidad del LHC en 2020. Si todo va bien, el LHC 2.0 o de «alta luminosidad» estará a pleno rendimiento dentro de ocho o nueve años, gracias a la cooperación de los científicos del CERN y de colegas estadounidenses y japoneses. La actualización permitirá a los operadores llevar a cabo hasta 10 veces más de colisiones respecto a los cientos de ahora, lo que permitirá una visión profunda sobre la composición del Universo.

Gracias a este paso se comprenderá mejor lo que ocurre cuando las partículas colisionan en un acelerador de partículas y se podrá evaluar con mayor exactitud el funcionamiento del LHC. «Éste ya produce una luminosidad más elevada que cualquier otro acelerador de protones de alta energía del mundo», explica el CERN en un comunicado, pero su mejora ayudará a estudiar con más precisión y exactitud los procesos extremadamente raros que suceden en el curso de la colisión de las partículas.

«Cientos de millones de partículas colisionan cada segundo en el LHC, pero los procesos que nos interesan sólo se producen unas pocas veces al día», apunta Sergio Bertolucci, director de investigación del CERN. «Como estos procesos son muy raros, incrementar la luminosidad puede marcar la diferencia en las mediciones de precisión y nos puede llevar a descubrimientos», añade Bertolucci. «Todas estas nuevas tecnologías implican nuevos estudios, pero los socios del proyecto tienen el conocimiento necesario para desarrollarlos con éxito», declaró Lucio Rossi, coordinador del LHC de alta luminosidad. Conocer los procesos del Universo, es uno de la máximas y por ello cobra relevancia el experimento CAST –llevado a cabos por un grupo español de la Universidad de Zaragoza–, que trata de detectar el axión, una nueva partícula que sería candidata para formar parte de esa materia oscura posterior al Big Bang.

Ante el escepticismo e incluso el temor inicial, el LCH ha cumplido con creces las metas marcadas. «En 2011 el acelerador LHC ha funcionado con unas prestaciones que han superado las previsiones más optimistas. Se ha acumulado un volumen de datos cinco veces superior a lo esperado. En este sentido las expectativas del CERN se han cumplido más allá de lo razonablemente estimado», como expone Aguilar.

Todas las colisiones, las más de 400 que se han producido en el túnel, también han puesto a prueba de manera más exigente el modelo estándar de la Física de Partículas y han permitido profundizar enla comprensión del Universo primordial. Esto se debe, como apuntan los expertos, a que «vivimos una experiencia apasionante para la comunidad científica internacional porque ha permitido ingresar en territorios hasta ahora inexplorados en la búsqueda de una nueva Física». «Probablemente, la partícula Higgs nos pueda arrojar luz sobre el origen de la energía oscura necesaria para explicar la expansión acelerada del Universo. Esa energía oscura que en el balance de energía-materia constituye alrededor del 70 por ciento del Universo», manifiesta Carlos Pajares, actual representante científico de España en el CERN.

Durante las próximas semanas, el LHC iniciará una nueva experiencia de colisiones de protones con iones de plomo con el fin de intentar sondear la estructura interna de este último elemento, de mayor masa que los protones. En cualquier caso, como expone Aguilar, «conviene no olvidar que la Ciencia produce con gran frecuencia resultados que desafían la intuición humana y los esquemas y teorías en vigor. Por eso debemos estar preparados para sorpresas y alguna nos llevaremos en los próximos años con los datos del LHC. De este modo, avanza la Ciencia y por eso el quehacer científico es una tarea cultural fascinante».