La máquina más grande del mundo

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Como muchos sabréis en Ginebra está la institución CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire), instituto de colaboración internacional, en el que participa también España de manera activa, junto con otros veinte países miembros de la CE. Pues bien, en este centro esta el LHC (Large Hadrón Collider) una enorme máquina que llega desde Ginebra a Roma vía subterránea -800 km de nada-. Tenemos el orgullo de saber que un ingeniero Español dirigió la construcción de una parte de este acelerador, la parte de ensamblaje mecánico.

Este trasto tiene un radio de 27 Kilómetros, y constituye, como digo, la máquina más grande jamás construida por el hombre, además, es importante tener en cuenta que está formada por tubos ensamblados, que necesariamente han de estar al vacío, lo que la complica por su estructura circular. Al principio se construían lineales, pero se desecharon.

Las motivaciones para construir una máquina que sea capaz de acelerar partículas son varias, puede ser la generación de materia, la investigación en partículas subatómicas o la visión de partículas del orden de nanómetros (10^-9 m = la milésima parte de la milésima parte de un milímetro). Empecemos por la última.

Todos conocemos el funcionamiento de un microscopio óptico, la luz refleja en el objeto y la lente amplía la reflexión de ésta. Un problema es que la luz, comportándose como onda, tiene, digámoslo de una manera no muy estricta, un ancho determinado (0.4-0.8 micrómetros –milésimas de milímetro-), lo que es un problema. ¿Por qué? imaginemos que queremos ver una canica que pese enormemente, usamos para verla una pelota de playa haciéndola chocar, cuando vuelve, sabemos que está ahí, pero habrá un problema, al ser el elemento “visor” más grande que el elemento que queremos ver: la resolución es bastante mala. A partir de ahí, y de ese problema con la luz visible se crea el microscopio electrónico, que es un acelerador lineal en pequeño, que en vez de “lanzar” luz, lanza electrones que son muchísimo mas pequeños. Con este dibujo (perdonadme pero lo hice con el paint) queda todo mas aclarado:

La primera motivación comentada, es la de generar materia, es raro, pero la materia es una forma de energía (energía=masa*c²), pero solo en condiciones especiales se puede transformar una en otra. Si logramos acelerar una partícula a gran velocidad, del orden del 99.9…% de la velocidad de la luz -el 100% es imposible teóricamente-, y la hacemos colisionar, se generarán temperaturas de billones de grados centígrados (tela de energía), que en determinadas circunstancias generarán materia. Aunque en la segunda parte del post hablaré mas concretamente de esto.

La última motivación es la de la investigación en las partículas subatómicas, que son desprendidas como consecuencia de la las colisiones, ello implica que hemos de colocar sistemas de detección de partículas subatómicas, como cámaras de niebla, que sean capaces de identificarlas de algún modo, de esto también hablaré en la segunda parte del post. Es curioso, pero en la época dorada de la detección de partículas subatómicas curioso era el día en que alguien no corría por los pasillos del CERN con alguna nueva partícula.

Un saludo.