Los fÃsicos de partÃculas de todo el mundo están viviendo momentos emocionantes. El LHC (Gran Colisionador de Hadrones) ha alcanzado la energÃa más alta jamás lograda hasta el momento para colisionar artificialmente haces de partÃculas, lo cual augura importantes descubrimientos. El británico Nick Ellis, responsable de la selección de datos de ATLAS (uno de los cuatro experimentos del LHC) avanzó ña semana pasada en Valencia los primeros resultados obtenidos y las perspectivas de nuevos hallazgos cientÃficos. El cientÃfico reveló que, en menos de un mes de funcionamiento, ya se han detectado partÃculas como el bosón W, una de las responsables de la interacción débil en la naturaleza cuyo descubrimiento requirió meses de análisis en experimentos anteriores.
Ellis fue invitado a participar en uno de los coloquios que organiza el Instituto de FÃsica Corpuscular (IFIC, centro mixto del CSIC y la Universitat de València), que junto al Instituto de Microelectrónica de Barcelona (CNM-IMB-CSIC), el Institut de Fisica d’Altas Energies (IFAE, consorcio entre la Generalitat de Catalunya y la Universitat Autònoma de Barcelona) y la Universidad Autónoma de Madrid ha participado en la construcción de detectores y el análisis de datos de ATLAS.
Según Ellis, tras el accidente con el helio superfluido en 2008 ya superado, los cientÃficos están gratamente sorprendidos por la respuesta del acelerador ya que, en el poco tiempo que lleva funcionando a una energÃa de colisión de 7 TeV (1 Teraelectronvoltio = un billón de electronvoltios), “se han podido detectar bosones Wâ€. El bosón W es una de las partÃculas responsables de la interacción débil (una de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza) cuyo descubrimiento constituyó uno de los mayores éxitos en los años 80 del CERN (Laboratorio Europeo de FÃsica de PartÃculas, organismo que gestiona el LHC), y supuso el Nobel de FÃsica a Carlo Rubbia y Simon van der Meer tras un prolongado análisis.
PartÃculas supersimétricas
Ahora bien, al operar a niveles de energÃa mucho más elevados, el LHC ha sido capaz de reproducir estos resultados en menos de un mes de funcionamiento. A partir de estos “espectaculares resultadosâ€, los cientÃficos son “tremendamente optimistas previendo poder llevar a cabo fascinantes descubrimientos en el LHCâ€, aseguró Ellis. En los dos años que se mantendrá operando a la energÃa actual, los investigadores de ATLAS esperan obtener datos que confirmen la existencia de partÃculas supersimétricas, con lo que se “podrÃa dar una explicación a la materia oscuraâ€, que compone alrededor de un cuarto del Universo.
Sin embargo, según Ellis, “a pesar de tan prometedor comienzo, el (bosón de) Higgs será muy difÃcil de observar a estas energÃasâ€, por lo que los cientÃficos previsiblemente deberán esperar hasta que el LHC alcance la energÃa final para la cual está diseñado, 14 TeV (7 TeV por haz de partÃculas), algo que ocurrirá probablemente en 2013. El bosón de Higgs es, según la teorÃa, el responsable de conferir masa al resto de partÃculas, aunque su existencia no haya sido todavÃa comprobada experimentalmente. Pero, además del Higgs, los cientÃficos confÃan en detectar nuevas partÃculas o, incluso nuevas dimensiones espaciales, algo “fundamental para unificar la gravedad con el resto de fuerzasâ€, remarcó Ellis.
Más allá del modelo estándar
Y es que el LHC “es una máquina para descubrirâ€, para abrir nuevas puertas más allá del modelo estándar, el paradigma actual que describe las interacciones entre las partÃculas fundamentales conocidas. “Esta teorÃa funciona bien a una determinado escala de energÃa, pero cuando ésta se incrementa, ya no es consistenteâ€, manifestó el fÃsico británico. Por eso, el LHC es el instrumento adecuado para “buscar algo diferente de lo que está escrito en los libros de fÃsica actualesâ€, exigiendo para ello una mentalidad abierta por parte de los cientÃficos.
En esta búsqueda de lo desconocido el sistema de selección de datos (denominado Trigger) juega un papel fundamental. Entre la enorme cantidad de datos resultantes de las colisiones (según Ellis, los procedentes de un solo detector de ATLAS suponen un volumen similar al del tráfico diario de comunicaciones telefónicas en todo el mundo), se seleccionan sólo aquellos que pueden revelar nuevos fenómenos. Como responsable del Trigger de ATLAS, Ellis reconoció que su desarrollo es especÃfico para estos experimentos, aunque el trabajo en este sistema de toma de decisiones ultrarrápido es un “magnÃfico entrenamiento†para estudiantes que posteriormente desarrollarán su carrera en el campo de la Electrónica o la Computación.
En cuanto a la participación española en el LHC, que se coordina a través del Centro Nacional de FÃsica de PartÃculas, AstropartÃculas y Nuclear (CPAN, Consolider 2010), Ellis la consideró “extremadamente positivaâ€. Además de los centros participantes en ATLAS, en CMS participan el Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT), el Instituto de FÃsica de Cantabria (IFCA, CSIC-Universidad de Cantabria) la Universidad de Oviedo y la Autónoma de Madrid. En LHCb, participan la Universitat de Barcelona (UB), la Universitat Ramon Llull (URL) y el Instituto Galego de FÃsica de Altas Enerxias (IGFAE, Universidad de Santiago de Compostela), centro que, junto al CIEMAT, participa también en ALICE. España dispone además de un Puerto de Información CientÃfica (PIC) del sistema de computación GRID, un consorcio formado por la Generalitat de Catalunya, el CIEMAT, la Universitat Autònoma de Barcelona y el IFAE.
——————–
Más información: