Análisis preliminar de las colisiones del LHC

Los científicos que están realizando experimentos con el detector CMS del LHC en el CERN, acaban de publicar los resultados obtenidos al analizar los datos de las colisiones de partículas de alta energía que se han realizado hasta el momento. Se trata de las primeras respuestas a las preguntas más fundamentales acerca de la estructura de nuestro Universo que se obtienen en el Gran Colisionador de Hadrones. ¿Qué han descubierto?

Luego de muchas demoras, el Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por Large Hadron Collider) ha comenzado a escupir respuestas a las preguntas más fundamentales sobre la estructura y funcionamiento de nuestro Universo. Como sabes, el acelerador posee al menos seis detectores capaces de realizar otros tantos experimentos específicos. El primero en arrojar resultados de forma “oficial” ha sido el denominado Solenoide Compacto de Muones (CMS, por Compact Muon Solenoid). Los científicos encargados de operar la imponente máquina han publicado las primeras conclusiones sobre lo que el detector ha encontrado en el Journal of High Energy Physics (JHEP). El profesor Guido Tonelli, portavoz del experimento CMS, dice que sus resultados “proporcionan la primera información sobre las características de la producción de partículas cargadas en este nuevo rango de energía”. Si bien no hay todavía evidencias sobre el escurridizo Bosón de Higgs -no es lo que estos primeros ensayos intentan encontrar- los experimentos realizados “confirman las mediciones anteriores, y proporcionan grandes expectativas para el futuro. Son importantes para ayudarnos a modelar los cimientos de las futuras mediciones experimentales utilizando energías aún mayores”, explica Tonelli.

El LHC comenzó a realizar las primeras colisiones de partículas a finales de noviembre de 2009, luego de que un verdadero ejército de físicos, ingenieros y obreros pasaran casi 20 años diseñando y construyendo lo que se convertiría en el acelerador de partículas más grande del mundo. Tres semanas más tarde, comenzaron a acelerarse protones -una de las partículas del grupo de los hadrones- con energías cercanas a los 1,18 TeV. Este valor es el más alto jamás alcanzado en un acelerador. Cerca de 100 mil colisiones de este tipo fueron registradas, y sus datos analizados por la red de ordenadores que asiste al LHC. El CMS es uno de los dos detectores que posee el acelerador dedicados a lo que los físicos llaman “experimentos propósito general”. Está diseñado para visualizar una amplia gama de partículas y los fenómenos producidos en durante las colisiones de alta energía. El análisis de los datos recogidos por este cacharro debería ayudarnos a responder cuestiones del tipo “¿De que está construido exactamente el universo y qué fuerzas actúan en su interior?”

Si bien se trata de física pura, el CMS resolverá -si todo sale como se espera- algunas cuestiones filosóficas que han torturado a la humanidad durante siglos. Además, posibilitará medir las propiedades de las partículas descubiertas anteriormente con una precisión sin precedentes, a la vez que descubre características nuevas. Este tipo de investigación no sólo sirve para aumentar nuestra comprensión del universo, sino que a menudo proporciona las bases para el desarrollo de nuevas tecnologías que potencialmente tienen el poder de cambiar el mundo en que vivimos.

Si bien nada de esto ha ocurrido ahora –los resultados obtenidos solo han confirmado cuestiones que ya se conocían– los científicos están exultantes con el funcionamiento del remendado LHC. Un pesimista podría decir que no se ha descubierto nada que no supiéramos, pero lo cierto es que se han obtenido resultados que confirman que la física actual es -al menos hasta donde el acelerador puede confirmarlo- correcta. Y eso no es poca cosa. “Es fantástico ver cómo funcionan los sensores de silicio del CMS. Dos décadas han pasado desde la concepción de esta maquina hasta que logramos hacerla funcionar. Ahora comienza una fase en la que el LHC comenzará a dar respuestas que pueden ser revolucionarias”, dice el profesor Virdee del Imperial College de Londres, que ha participado de los experimentos. En los próximos 18 meses, los científicos realizarán experimentos con energías cada vez más altas, hasta alcanzar los 3,5 TeV. Estos niveles de energía son los que permitirán obtener las respuestas que buscan.