EL ARTE DE ENTRAR EN MATERIA
Son como niños, pero con un presupuesto anual de 589 millones de dólares para sus travesuras. Igual que los pequeños, los científicos del laboratorio de física más famoso del mundo pasan las horas rompiendo cosas para entenderlas.
Son como niños, pero con un presupuesto anual de 589 millones de dólares para sus travesuras. Igual que los pequeños, los científicos del laboratorio de física más famoso del mundo pasan las horas rompiendo cosas para entenderlas.
Situado sobre la frontera entre Suiza y Francia, el Laboratorio Europeo para la Física de Partículas (conocido internacionalmente como CERN) busca establecer de qué está hecho el Universo, desde los átomos hasta los planetas, pasando por los seres humanos.
Una cuestión tan colosal requiere de una minuciosidad difícil de imaginar. Para entenderla hay que pensar primero en el átomo, esa porción de materia que se creía indivisible, que cabe un millón de veces en el espesor de un pelo y que está vacía en un 99,99 por ciento. Lo que le interesa al CERN es el 0,01 por ciento restante.
Igual o más sorprendente que este objetivo resulta la forma de alcanzarlo. En lugar de un instrumento microscópico, la herramienta estrella de este laboratorio es un túnel circular de 27 kilómetros de diámetro, enterrado a 100 metros de profundidad.
Este anillo, conocido como LEP, es una especie de velódromo por el que se hacen circular partículas más pequeñas que el átomo hasta que alcanzan una velocidad cercana a la de la luz. Entonces, como en las exploraciones infantiles, se provoca el choque de unas contra otras para estudiar el resultado de la colisión.
Los resultados del CERN en sus 48 años de historia incluyen el descubrimiento de las partículas Z y W, portadoras de lafuerza débili , una de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza. Este hallazgo ganó el Premio Nobel de Física en 1983 y generó la construcción del LEP, el acelerador de partículas más grande del mundo.
El español Juan Antonio Rubio, director de la división de educación y transferencia de tecnología del CERN, se reunió con EL TIEMPO para explicar los logros de este mítico laboratorio, que cada año atrae a unos 6.500 investigadores de más de 80 países.
Hasta dónde ha llegado su disección de la materia? Qué es lo más pequeño que han podido ver?
Actualmente estamos en un plano que llamamos elemental, donde las partículas tienen una dimensión inferior a la trillonésima de metro. Cuánto es eso? Imagine algo un millón de veces más pequeño que un metro. Pues bien, las partículas elementales son un billón de veces más pequeñas que eso.
Por qué se afirma en el CERN que la materia es mucho más simple de lo que pensábamos?
Cuando solo se conocía la existencia de los átomos y de sus núcleos, los componentes de la materia se veían distintos entre sí. Por eso la tabla periódica de los elementos es enorme.
Sin embargo, al investigar en dimensiones mucho más pequeñas hemos llegado a saber que los componentes elementales de la materia son solo 12. De ellos, apenas cuatro componen la materia que existe hoy. Los otros pertenecen a materia que existió en el origen del Universo y de la que solamente quedan vestigios.
Entre una tabla periódica de 118 elementos y una de 12 componentes elementales, en la que solo cuatro constituyen la materia existente, el paso que hemos dado hacia la simplicidad es considerable. Espeluznante, a mi modo de ver.
Cuáles son esos cuatro componentes elementales?
Las únicas partículas que contribuyen a la construcción del edificio material en el que vivimos son el quark hacia arriba, el quark hacia abajo, el electrón y el neutrino.
Los neutrinos son las partículas más pequeñas que conocemos, y hay tres variedades de ellos, una para cada tipo de electrón. Si vamos subiendo en dimensión, encontraremos que los quarks constituyen los protones y los neutrones.
Como sabemos, conjuntos de protones y neutrones conforman los núcleos, que junto con los electrones constituyen los átomos. Engarzados entre ellos, los átomos constituyen las moléculas, que a su vez dan lugar a la materia y a la vida.
La simplicidad no puede ser mayor.
Podríamos decir que su trabajo está en el punto opuesto al de los astrónomos?
Desde el punto de vista dimensional, sí. Sin embargo, la astrofísica y la física de partículas están conectadas. Por ejemplo, una máquina como el LEP es capaz de reproducir las condiciones de energía que tenía el Universo menos de un segundo después de su origen, lo cual nos ha servido para estudiar el fenómeno del Big Bang.
En qué dirección vemos más lejos actualmente, en la de los astros o en la del microcosmos que manejan ustedes?
En grandes dimensiones hemos llegado a 10 metros elevados a la potencia 22 (o sea un 10 seguido de 22 ceros). En pequeñas dimensiones, como dije antes, estamos en 10 metros a la 18 (una trillonésima de metro). Actualmente construimos el LHC, que multiplicará por 10 nuestro poder de escrutinio.
Qué opina de la física latinoamericana?
Pienso que es de una gran calidad, porque ustedes no están tan acostumbrados al lujo. En estos momentos, una cuarta parte de la comunidad experimental de Latinoamérica (aproximadamente un centenar de investigadores) pasa por el CERN.
*Este artículo fue realizado gracias a una invitación del Departamento de Asuntos Exteriores de Suiza.
Fotos: CERN
- Vista aérea
del CERN, que muestra la dimensión del acelerador de partículas más grande del mundo. El LEP será reemplazado en el 2005 por una máquina más potente.
- El descubrimiento
de la partícula W (1982) ganó el Premio Nobel de Física. Esta imagen de la época muestra el rastro dejado por aquella en medio de una colisión de protones y antiprotones.
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