La física europea es prepara per anar més enllà de Higgs

Per la infraestructura científica més gran del món ja no circulen protons a tota velocitat a la recerca de col·lisions que generin partícules mai observades, però el bullici de personal hi segueix sent intens. El Gran Col·lisionador d'Hadrons (LHC), al CERN, el laboratori europeu de física de partícules ubicat al cantó suís de Ginebra, se sotmet des del febrer passat a una ambiciosa posada a punt per millorar les prestacions del model anterior i multiplicar la quantitat i la varietat dels xocs. Després de l'èxit del bosó de Higgs, l'enigmàtica partícula l'existència de la qual es va confirmar l'any passat a l'LHC després de mig segle de recerca, del que es tracta ara és d'anar una mica més lluny. I els mons del petit i de l'immensament gran semblen no tenir fi.

L'LHC és un túnel circular de 26,7 quilòmetres de llarg construït a 100 metres de profunditat a la rodalia de Ginebra, a cavall de territori suís i francès. Pel seu interior es llancen feixos de protons a una velocitat pròxima a la de la llum i en sentits oposats amb l'objectiu que xoquin entre ells i que en les col·lisions es formin partícules elementals encara més petites, com quarks, leptons i bosons. L'únic accelerador que aspirava a competir amb l'LHC, el Tevatron de Chicago, va ser clausurat l'any passat.

En el seu pic d'activitat, el vell LHC era capaç d'aconseguir 550 milions de col·lisions per segon, encara que una bona part generaven materials de poca utilitat científica, mentre que amb la nova versió s'espera multiplicar la xifra per 10. Això s'aconseguirà afinant el gruix del feix, cosa que augmentarà la possibilitat que dues partícules xoquin, i injectant els protons a més velocitat. De col·lisions amb una energia de 8 teraelectronvolts (TeV), quatre per cada sentit, es passarà a 13 TeV. Els més crítics, no obstant, consideren que la millora aconseguirà simplement el nivell de l'LHC previst en el seu disseny original.

El procés d''upgrade' es realitza per fases i inclou millores en el túnel pròpiament dit, en els quatre experiments o laboratoris consagrats a detectar les col·lisions i en els acceleradors que donen l'impuls inicial als protons. Encara que algunes peces es posin en marxa a mitjans de l'any que ve, l'LHC no funcionarà al complet fins al març del 2015, avança el director general del CERN, Rolf Heuer.

Només en qüestions de manteniment, està previst reemplaçar 10.000 connexions, instal·lar 5.000 sistemes d'aïllament i realitzar 10.000 proves de fugues. I s'estima, encara que no són xifres oficials, que l'actualització costarà 40 milions d'euros.

ZONES PROHIBIDES / L'apagat de la instal·lació permet accedir a zones vetades. «D'aquí a uns mesos, aquí ja no hi entrarà ningú», explica Garoé González, investigador de l'Institut de Física d'Altes Energies de Barcelona (IFAE), mentre mostra els racons de l'experiment detector Atlas, un monstre de 25 metres de diàmetre i 75 tones de pes. Per entendre la magnitud dels treballs, n'hi ha prou de recordar que s'han d'analitzar un per un, amb els seus milers de connexions, els 9.300 imants superconductors de 27 tones que se situen a les parets del túnel i que permeten que els dos feixos de protons avancin pel circuit, així com els centenars de dipòsits d'heli que permeten mantenir la instal·lació a una temperatura de -270 graus, a prop del zero absolut.

Notícies relacionades

Els nens que van créixer amb Pokémon tenen més desenvolupada aquesta zona del cervell: "Has de saber-ho tot sobre ells per jugar amb èxit"

"Els comunicadors en ciència no hem d’espantar, però pinta malament"

Els científics del CERN confien en la potència renovada de l'LHC per consolidar el coneixement actual sobre el bosó de Higgs, l'anomenada pedra angular del Model Estàndard, la teoria física que descriu el comportament de les partícules i explica el funcionament de l'Univers. També esperen descobrir misteriosos conceptes com l'energia fosca i la matèria fosca, que se suposa constitueixen la major part del cosmos, així com l'anomenada teoria de la supersimetria, és a dir, que podrien existir noves partícules que reflectissin cada partícula en altres universos. Tot plegat resulta tan enigmàtic i complex com ho va ser el bosó de Higgs el 1964, any en què es va postular la seva existència.

A més a més, i a diferència del que va passar amb el bosó de Higgs, ara no hi ha pistes clares sobre on s'ha de començar a buscar. «Això és molt més difícil que buscar una agulla en un paller», explica Luis Álvarez-Gaumé, director de física teòrica del CERN. «Un gran desafiament és saber rebutjar i seleccionar les coses interessants. Les coses fàcils ja s'han detectat», insisteix Imma Riu, investigadora de l'IFAE. «Volem entendre com es comporten aquestes partícules i arriben a formar àtoms i després grans galàxies», conclou Arnaud Marsollier, un dels portaveus del CERN.