viernes, 14 de julio de 2017

Breve (y sencilla) explicación sobre el hecho de que el LHC ha sido un experimento fallido

El Gran Colisionador de Hadrones (en inglés Large Hadron Collider, LHC) es un acelerador y colisionador de partículas ubicado en la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN), cerca de Ginebra.


Dentro del colisionador dos haces de protones son acelerados en sentidos opuestos hasta alcanzar el 99,99 % de la velocidad de la luz (0.999999991 veces para ser precisos), y se los hace chocar entre sí produciendo altísimas energías a escalas subatómicas. El LHC es el acelerador de partículas más grande y energético del mundo, y utiliza un túnel de 27 km de circunferencia.

La finalidad para la construcción del proyecto fue, a parte de encontrar experimentalmente al bosón de Higgs, lograr hallar nueva física más allá del modelo estándar. En concreto su costosa construcción se planificó para encontrar indicios de: los strangelets, los micro agujeros negros, el monopolo magnético, la existencia de partículas supersimétricas, detectar la existencia de dimensiones extras  (tal como predicen varios modelos inspirados por la Teoría de cuerdas), encontrar alguna pista sobre qué podría ser la materia oscura, encontrar nuevas violaciones de simetría entre la materia y la antimateria (y explicar por qué ocurren las que ya conocemos), intentar ayudar en el estudio de la teoría de la Gran Unificación entre la fuerza electrodébil y la fuerza nuclear fuerte, e intentar explicar la causa de que la fuerza de la gravedad sea tan débil en comparación al resto de las fuerzas fundamentales. En resumen: hallar indicios experimentales de física más allá del modelo estándar (establecido).

Pues bien, hablando como promete el título de este artículo con brevedad, el multimillonario experimento del CERN ha sido un demoledor fracaso sencillamente porque NO ha logrado ninguno de sus objetivos a parte de encontrar el, por otra parte esperado, bosón de Higgs.

Se estima que el coste total del proyecto ha sido de alrededor de 7.000 millones de euros, y que requiere para su funcionamiento de un consumo eléctrico diario comparable al de una ciudad entera. Pero además del coste de construcción, el LHC requiere de un coste anual de mantenimiento y explotación cercano a los 1.000 millones de euros.

Se puede estimar que el proyecto en su conjunto desde su planificación y aprobación en los presupuestos de 1995, ha supuesto un coste total cercano a los 15.000 millones de euros. ¿Y sabéis para qué? Pues sí, como podéis imaginar todo ese dinero y esfuerzo han servido para muy poco.

El descubrimiento del (esperado y dado teóricamente casi por seguro) bosón de Higgs ha sido el único "retorno" de la gran lista de objetivos que enumeramos arriba. Así pues, la meta fundamental del LHC, que no era encontrar el Higgs -como muchos creen- sino ayudar a encontrar alguna pista experimental (cualquiera) de nueva física fuera del modelo estándar de partículas, no se ha cumplido en absoluto a fecha de 2017 y con la máquina funcionando ya a su máxima potencia de 14 TeV.

¿Y ahora qué?

Pues ahora probablemente nada. Es muy complicado que sin una mínima pista sobre las energías a las que se puedan hallar evidencias experimentales de esta esperada nueva física, ningún estado vaya a construir un nuevo acelerador más potente que requeriría de una inversión de dimensiones colosales y que no tendría ninguna garantía de retorno experimental (y mucho menos tecnológico).

Se habla mucho actualmente, por ejemplo, sobre la posible construcción también en Ginebra de un nuevo acelerador de partículas con ¡un túnel de 100 km! que rodearía la ciudad entera de Ginebra y la montaña de el Salève, que utilizando unos poderosos (y astronómicamente caros) imanes superconductores permitirían energías de colisión de unos 100 TeV.

Seamos serios, este proyecto no se va a aprobar.

Si los poco más de 25 Km de túneles del LHC han costado la friolera de 15.000 millones de euros entre construcción y explotación, siendo MUY generosos (proponiendo un crecimiento de coste lineal y no exponencial como posiblemente sea el caso), este nuevo acelerador 4 veces más grande y potente que el LHC costaría en total (insisto, tirando por lo bajo) no menos de 60.000 millones de euros. Y si desde la planificación y la aprobación de los presupuestos del LHC en 1995, se tardó casi 17 años en lograr hacer a éste operativo, probablemente este nuevo acelerador tardaría (si seguimos tirando de una extrapolación lineal) ¡no menos de 50 años en poder entrar en funcionamiento!


Y todo además sin la seguridad de que a esos 100 TeV se vaya a encontrar finalmente indicios de nueva física. Es decir, sin la seguridad de retorno alguno. Cosa que no ocurrió, por ejemplo, con la aprobación del LHC hace casi 20 años, puesto que en ese caso se sabía desde el principio que como poco se hallaría (casi seguro) el bosón de Higgs (una partícula encuadrada tan firmemente dentro del modelo estándar que su no aparición casi habría sido imposible): pero hoy por hoy no se podría asegurar ("vender") ni eso. Los físicos no tienen en estos momentos nada que "vender" para buscar el dinero necesario para construir esta monstruosidad planificada. Y dudo mucho que la clase política (ni los ciudadanos en general con dos dedos de frente) vayan a permitir semejante "inversión" casi billonaria (y sin garantía de retorno alguno) habiendo tantos problemas más "mundanos" que resolver antes.

Se puede decir, a modo de resumen y pese que a mucho les pese, que el rotundo fracaso del LHC ha supuesto el final del estudio experimental de la física teórica mediante cada vez más grandes y potentes aceleradores de partículas. Habrá que hallar otra manera de experimentar con la materia, o sencillamente abandonar el estudio experimental a estos niveles energéticos y buscar otras formas de hacer física.

Un saludo, compañeros.