LHC, a las tres de la madrugada

Álvaro Martínez Majado

No sé si el amable lector habrá tenido la oportunidad de conocer a Octavi, personaje del cuento «Mañana, a las tres de la madrugada». De la creatividad de Pere Calders nació esta heroica figura, que busca la gloria personal construyendo un aparato para ser el primero en permitirse un viaje en la Luna. Si, en cambio, hubiese optado por un proyecto más colectivo –pero igualmente nacido de la voluntad de procurar el progreso de la humanidad–, habría trabajado, probablemente, en el colisionador de partículas que el Centro Europeo para la Investigación Nuclear (CERN) ha construido en la frontera entre Francia y Suiza. La alegría del padre de Octavi –«¡Mi hijo llegará más alto que nadie!»– no será menor entre los físicos del mundo real si el famoso LHC cumple las expectativas.

El experimento CMS del LHC, dibujado como si fuera obra de Da Vinci

Ilustración de Sergio Cittolin*

De momento, no es difícil trazar, con una sonrisa en los labios, ciertos paralelismos entre la ficción narrativa y lo que está pasando con el LHC; por ejemplo, en ambos casos hay elementos de la cotidianidad que se emperran en obstaculizar la correcta puesta en marcha del invento. Nadie esperaba que funcionase todo a la primera, pero no deja de ser divertido que un trozo de baguette que perdió un alegre pajarito dejara en jaque, durante algunas semanas, un ejercicio de ingeniería como este1. Del mismo modo, tampoco debe de ser muy complicado encontrar alguien como Octavi dentro del CERN. Alguien brillante, pasional, decidido, de largas canas –¿por qué no?– y camiseta negra.

Este individuo imaginario enseguida se prestaría a explicar en que consiste el LHC. La inquietud divulgadora es habitual en gente como él:

«Una máquina enorme. Y, potencialmente, un montón de problemas, también, que sólo se esquivan si los de arriba nos conceden suficiente dinero y paciencia.2 De hecho, ahora está parada temporalmente. 3 Pero si la arreglamos correctamente, será una maravilla. Nos permitirá aprender mucho lo que existe a muy pequeña escala, a nivel subatómico, y, de paso, sobre el inmenso cosmos. El físico John Ellis, miembro del CERN, dice –leo textualmente– que ‘existen conexiones profundas entre la física de partículas que estudiamos al laboratorio y el modo como funciona el universo. En cierta medida, lo que hacemos es aprender el manual de instrucciones para fabricar un universo’4. Esto se concreta en tantas cosas que harían falta días de conversación para acabar la lista! La explicación básica del funcionamiento del LHC es relativamente sencilla: sólo se trata de hacer chocar dos haces de hadrones –partículas compuestas de quarks–, dirigidos a través de un tipo de aceleradores de partículas secundarios5 y varios imanes muy potentes y muy fríos6 –a unos 271 grados centígrados bajo cero, es decir, 1,9 grados Kelvin sobre el cero absoluto. Así, se consigue que den vueltas sin chocar con las paredes, en una forma similar a una espiral, y, a voluntad de los investigadores, colisionan bajo control, de forma que es posible observar los efectos.»

Y es cierto que la lista de concreciones se hace larga –algunos piensan que es ambiciosa en exceso. Casi se podría decir que la humanidad espera sacar de la LHC el sentido del cosmos. Nos tiene que decir mucho sobre el incipiente campo de la antimateria, sobre la vinculación entre masa y energía; hay que acabar de entender el Big Bang, simulando algunas de las condiciones que se dieron en aquel momento. Por otro lado, falta comprobar si los resultados de los experimentos aportan luz sobre la Teoría de cuerdas7. El hecho de que la gravedad sea más débil que el resto de fuerzas fundamentales –fuerza nuclear fuerte, bastante nuclear débil y fuerza electromagnética8– inquieta los físicos de partículas; y esto no puede ser porque sí. Por ahora, se les ha ocurrido que tienen que existir once dimensiones, no tres (las espaciales), más el tiempo (la temporal), como percibimos. En definitiva, se tienen que recoger datos del colisionador para saber si contradicen o refuerzan las teorizaciones de la física.

Cuatro dimensiones ya cuestan de ver. ¿De donde conseguiremos suficiente imaginación para once? Es inevitable reprochar a Octavi la tendencia de los físicos hacia la palabrería teórica. Todo ello totalmente alejado de tocar con los pies en la tierra, absolutamente impropio de las ciencias naturales. No podría evitarlo: le haría ver cuán contradictorio es su discurso respecto del método científico, que consagra la experimentación como piedra angular. «A mí no me lo digas», me respondería. «Soy yo quien he trabajado para construir un hula hop de partículas subatómicas de 27 km de circunferencia sólo para experimentar». Nada que decir. Nada de nada.

Aún así, entender el mundo que rodea el LHC puede no ser tarea fácil. Como mínimo, no lo es cuando alguien cree estar hablando de física de partículas, y paradójicamente, oye mencionar por todas partes «la partícula de Dios», que el colisionador tendría que ser capaz de detectar. «Imagina que, de allá donde hay cosas, lo sacas todo. No quiero decir los objetos más visibles y ya: cuando digo ‘todo’, es todo, hasta quedarte con el que denominamos ‘el vacío’. Y es que el vacío no es nada; el vacío está impregnado por el Campo de Higgs9, un conjunto de bosons de Higgs, partículas invisibles. Cuando una partícula intenta pasar –explicaría la Octavi apasionadamente, indicando con un movimiento de dedos que ponga el verbo entre comillas– por este Campo de Higgs, puede suceder que interaccione o que no. Si no interacciona en absoluto, decimos que no tiene masa, como, por ejemplo, un fotón. Si, por el contrario, lo hace, decimos que sí que tiene masa, como por ejemplo los quarks, que son partículas con bastante masa.»

El entusiasmo por el conocimiento que Octavi comparte con la mayoría de compañeros del CERN es, precisamente, la causa de serios enojos, pacientemente contenidos, cuando alguien critica el elevado precio del proyecto o insinúa que se dedican demasiados esfuerzos a investigaciones de este tipo. «El bosón de Higgs es la pieza que nos falta de un rompecabezas, el Modelo Estándar de la física de partículas,10 del cual ya hemos podido observar el resto de piezas, a pesar de que sabemos que no funciona para todas las circunstancias. Si los datos que nos da el LHC son contradictorias con su existencia, mal vamos: señal de que nos hemos equivocado de arriba abajo con nuestro modelo teórico. Ya encontraremos otra teoría, más sencilla, más bella. ¡Pero seguro que nunca podremos detectarlo si no construimos aparatos para experimentar!»

«Experimentos» es precisamente el nombre genérico atribuido a los sistemas para detectar los fenómenos importantes que pasen dentro del LHC. ATLAS, LHCb, ALICE, TOTEM, CMS y LHCf son siglas que identifican los detectores y otros aparatos responsables de solucionar, con suerte, algunos de los interrogantes que hay sobre la mesa. Lo que no van a detectar –Octavi está seguro de ellos– es una amenaza para la vida en el planeta, contrariamente a lo que se ha especulado con alarmismo y zafiedad –a partes iguales– desde algunos medios de comunicación. «A la gente le da miedo lo que desconoce. ¡También decían que con el móvil y el microondas moriríamos todos! Ni agujeros negros, ni materia extraña, ni burbujas de vacío, ni monopolos magnéticos: nada de lo que pueda producir el LHC destruirá la Tierra, ni en las hipótesis más estrambóticas. La naturaleza lleva millones de años produciendo, aún con más potencia, todo lo que el LHC pueda llegar a hacer,11 y aquí no ha pasado nada».

Es posible que el entusiasmo de nuestro protagonista imaginario no convenza el lector. Para según qué, y según cómo, puede ser más atractiva la egolatría del personaje de Calders: en su nombre se ha recogido, a lo largo de estas líneas, la voz demasiadas veces inaudible de gran parte de la comunidad científica, merecedora de un crédito pocas veces reconocido. En cualquier caso, vale la pena aprovechar los paralelismos señalados –y los que han quedado pendientes– para cerrar con las mismas palabras con las que acaba el cuento: «Esto, se diga lo que se quiera, es historia».

Notas

1 “El Gran Colisionador de Hadrones se sobrecalienta por una miga de pan”, Diario Público, 06/11/2009, <http://www.publico.es/ciencias/267420/gran/colisionador/hadrones/sobrecalienta/miga/pan>.

2 “Más presupuesto y tiempo podrían haber evitado la avería del LHC”, Europa Press, 10/09/2009, <http://www.europapress.es/ciencia-00298/noticia-mas-presupuesto-tiempo-podrian-haber-evitado-averia-lhc-20090910163117.html>.

3 “Hadron Collider halted for months”, BBC, 20/09/2009, <http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/7626944.stm>.

4 “Entrevista de Eduard Punset con John Ellis, físico teórico del Centro Europeo para la Física de Partículas (CERN). Ginebra, septiembre de 2008”, Redes 23, 15/02/2009, <http://redesparalaciencia.com/wp-content/uploads/2009/02/entrev023.pdf>.

5 GÓMEZ-ESTEBAN, Pedro:“¿Cómo funciona un acelerador de partículas? – Aceleración”, El Tamiz, 2/10/2007, <http://eltamiz.com/2007/10/02/%C2%BFcomo-funciona-un-acelerador-de-particulas-aceleracion/>.

6 EDWARDS, Lin (PHYSORG): “LHC now colder than deep space”, 20/10/2009, <http://www.physorg.com/news175243758.html>. Traducción libre al castellano en: <http://www.migui.com/ciencias/fisica/el-lhc-ya-esta-mas-frio-que-el-espacio-profundo.html>.

7 CANTEROS, Javier (Comunidad Smart): Teoría de cuerdas: atando las fuerzas fundamentales, 20/09/2005, <http://web.archive.org/web/20060831100814/http://www.comunidadsmart.es/tematicos_detalle.php?id=18>.

8 TEJEIRO, Federico: “Las Fuerzas Fundamentales”, 2003-2009, <http://www.solociencia.com/fisica/particulas-elementales-fuerzas-fundamentales.htm>.

9 Is The Vacuum Empty? The Higgs Field And The Dark Energy, Science Daily, 11/05/2007, <http://www.sciencedaily.com/releases/2007/05/070510111445.htm>. Traducción al castellano en <http://www.latinquasar.org/index.php?option=com_content&task=view&id=211&Itemid=2>.

* Gracias a Sergio Cittolin por autorizar la reproducción de esta ilustración, que no se puede redistribuir bajo la licencia general de esta web sino que tiene todos los derechos reservados © Sergio Cittolin.

Gracias a Marina Garcia, Marina Grifell y Helena Palomero (Hac d’hac) por la edición.

Altres enllaços i referències

CALDERS, Pere: Demà, a les tres de la matinada, Barcelona: Edicions 62, 2001.

CALDERS, Pere: Tòpics i subversions de la tradició fantàstica, Carme Gregori Soldevila (ed.), Barcelona: Publicacions de L’Abadia de Montserrat, 2006.

Redes 21: Cómo empezó todo, Smart Planet (prod.), 02/02/2009. <http://www.redesparalaciencia.com/227/redes/redes-21-como-empezo-todo-28-minutos>.

Redes 23: Más allá del átomo, Smart Planet (prod.), 16/02/2009. <http://www.redesparalaciencia.com/263/redes/redes-23-mas-alla-del-atomo-29-minutos>.