El futuro de la física y la construcción multimillonaria de un nuevo colisionador de partículas

Proyectado para el 2070, el Colisionador Circular Futuro requerirá de una inversión de 30 mil millones de dólares.

Túnel del Gran Colisionador de Hadrones. Créditos: CERN.
Túnel del Gran Colisionador de Hadrones. Créditos: CERN.

La Organización Europea para la Investigación Nuclear o CERN es un organismo de investigación europea con el laboratorio de física más grande del mundo, el Gran Colisionador de Hadrones o LHC (Large Hadron Colider). La organización cuenta con más de 20 Estados miembros y en la actualidad planea la construcción de una nueva instalación: el Colisionador Circular Futuro o FCC, superando en tamaño y potencia a su predecesor. Desde la Agencia de Noticias Científicas de la UNQ exploramos cuáles serán los aportes al futuro de la física y qué dicen sus detractores.

El LHC es el acelerador de partículas más grande construido hasta el momento, que funciona en un túnel cerca de la frontera entre Francia y Suiza. Los hadrones son partículas subatómicas que, sujetas a las enormes velocidades del LHC, colisionan. Los resultados de esto brindan a los especialistas evidencia para acercarse a conocer a las partículas subatómicas. Las primeras colisiones en el LHC se produjeron en 2010 y para julio de 2012 apareció el primer descubrimiento importante: la observación de una nueva partícula consistente con el Bosón de Higgs. Este elemento subatómico fue propuesto por Peter Higgs en 1964 y su existencia fue probada en 2013 luego de cálculos que se desprenden de las observaciones del año anterior en el LHC.

Aunque el actual colisionador brinda respuestas en el mundo de la física y la mecánica cuántica existe un proyecto para la construcción de uno nuevo que finalizaría en el año 2070. El Futuro Colisionador Circular o FCC se ubicaría en un túnel de 91 kilómetros de circunferencia, más de tres veces el tamaño del LHC. Se estima que su construcción costará, al menos, 30 mil millones de dólares y colisionaría partículas a energías ocho veces superiores a las del LHC. El hecho de sobrepasar los límites de velocidad alcanzados hasta el momento revelaría partículas nunca antes vistas y arrojaría luz sobre algunos de los mayores interrogantes de la física, como la naturaleza de la materia oscura.

Proyección del FCC en comparación con el actual LHC (círculo mas pequeño de la izquierda). Créditos: Revista Nature

El plan inicial, sin embargo, es construir una máquina más simple que estaría lista para el 2045. Este colisionador provisional producirá y estudiará un gran número de bosones de Higgs para comprender su papel fundamental en la naturaleza. El plan de construcción de dos etapas cuenta con el respaldo Fabiola Gianotti, física de partículas y directora general del CERN.

Aunque la mayoría de los físicos de partículas coinciden en que será beneficioso contar con el FCC además del LHC, los costos son desalentadores. Desde el CERN indican que para el colisionador inicial se requerirán 17 mil millones de dólares, pero muchos especialistas por fuera de este organismo expresan que este valor está subestimado. También agregan que un colisionador lineal en lugar de circular es apropiado como fábrica de bosones de Higgs y más económico.  

Queda aún por ver si estas enormes instalaciones pueden ser construidas y que la inversión excesiva no cierre el camino a ideas innovadoras.

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