Desde
la puesta en marcha del LHC (en inglés Large
Hadron Colider, gran colisionador de
Hadrones), se han podido leer frases como este título en periódicos con cierto
renombre y en cientos de artículos de internet. “El fin del Mundo es Miércoles” del diario crónica.com o “El
laboratorio LHC tiene un 75% de probabilidad de extinguir la tierra” del
diario nacional ADN son algunos de los ejemplos que ponen de manifiesto el poco
rigor científico y la falta de profesionalidad de los periodistas que escriben
estas noticias. Puedes terminar de leer este artículo y estar tranquilo, el fin
del mundo no llegará a causa de las investigaciones del LHC.
Seguramente
haya algunas preguntas que te pasen por la cabeza como: ¿Qué es un colisionador
de Hadrones? ¿Para qué se utiliza? ¿Qué es un Hadrón? ¿Qué están buscando con
eso? Bien, vayamos por partes…
EL
LHC del CERN, la organización europea para la investigación nuclear (del
francés Conseil
Européen pour la Recherche Nucléaire), es el acelerador de partículas más grande del
mundo. Es un túnel subterráneo situado en Ginebra que tiene un diámetro de 8 Km
y una longitud de 27 Km. Dentro de él y gracias a los imanes superconductores
se aceleran las partículas al 99.999999% de la velocidad de la luz y se las
obliga a colisionar en las zonas donde están instalados los detectores. En
estas colisiones se pueden detectar las partículas elementales e indivisibles
de la materia. Os las presento:
Esquema de las partículas elementales indivisibles
Partículas
Elementales:
Son los constituyentes básicos del universo. No pueden dividirse en partes más
pequeñas. (Las que aparecen dentro del círculo negro).
Partículas
Materiales:
Poseen la “carga” para que actúe sobre ella la interacción correspondiente a
cada tipo de carga. Se dividen en
Leptones y Quarks.
-Leptones:
Son partículas muy ligeras. Algunas están cargadas de energía. El leptón más
conocido es el Electrón.
-Quarks:
Se combinan en grupos de tres para formar Hadrones. Los Protones y Neutrones,
que forman los núcleos atómicos, son los Hadrones más conocidos.
Partículas
Portadoras:
También llamadas Bosones, son las que transmiten las fuerzas básicas del
universo: La interacción fuerte (Gluones), la interacción débil (Bosones W y
Bosones Z), el electromagnetismo (Fotones) y la gravedad.
Boson
de Higgs: También
llamado “La Partícula Divina” es el objeto de las investigaciones en el LHC, el
cual se predice en el Modelo Estándar de la física de partículas pero no se ha
detectado aún. De descubrirse su existencia, sería el encargado de dotar de
masa a las partículas.
¿Por
qué se aceleran tanto los Hadrones? El objeto de acelerar los hadrones (en la
mayoría de los casos son protones de Hidrógeno) a una velocidad muy cercana a
la de la luz es conseguir que ganen energía. La teoría cuántica nos dice que
cuanto menor sea el objeto que se estudia, más energía hace falta para verlo. Y
la unidad de energía es el electronvoltio. Un electronvoltio (eV) es la energía
que ganará un electrón que pase del polo negativo al polo positivo de una pila
de 1 Voltio. Así tenemos que:
-
KeV :
mil electronvoltios (K de Kilo)
-
MeV :
un millón de electronvoltios (M de Mega)
-
GeV :
mil millones de electronvoltios (G de Giga)
-
TeV :
un billón de electronvoltios (T de Tera)
La
energía que hace falta para “ver” un átomo de 10^-9 metros (10 elevado a menos 9) de tamaño es de 1 eV.
Para un núcleo atómico de 10^-14 m. hace falta 1 MeV. Para un neutrón o un
protón (10^-16 m) 1 GeV. Y para poder ver o descubrir El Bosón de Higgs, con un
tamaño de 10^-20 m, se predice que hacen falta unos 10 TeV, energía suficiente
para el LHC que tiene una potencia máxima de 14 TeV.
Imagen del interior del túnel del LHC
Y
ahora que casi eres un experto en aceleradores de partículas y en física
cuántica te preguntarás: ¿qué tiene que ver todo esto con los agujeros negros?
Pues que es cierto que en el LHC se podrían crear agujeros negros pequeñísimos.
De hecho si se llegara a producir algún micro-agujero negro los físicos quedarían
fascinados ya que esta sería la primera evidencia experimental que apoyaría la
llamada "teoría del todo", más conocida como Teoría de Cuerdas.
Pero,
¿qué sucedería si se generara un agujero negro en el interior del LHC? ¿Se
tragaría la tierra? La respuesta es: “no sucedería demasiado”. Lo más probable
es que se desintegrara sin más al instante. Pero aún cuando el agujero negro
sobreviviera por más de una fracción de segundo (lo cual es muy improbable), es
casi seguro que saldría disparado a una velocidad cercana a la de la luz hacia
el espacio debido a su ínfimo tamaño (menor que una milésima parte de un
protón) y a su masa (aprox. de 100 protones). Desde la perspectiva de algo tan
pequeño, los átomos que conforman la roca "sólida" son casi
enteramente espacio vacío: el vasto espacio entre los núcleos atómicos y los
electrones que los orbitan. De modo que un agujero negro microscópico podría
atravesar el centro de la Tierra y salir por el otro lado sin causar daño
alguno.
¿Cómo
pueden estar tan seguros los científicos (y yo) de que esto es así? Gracias a
los rayos cósmicos. Miles de veces al día, rayos cósmicos de alta energía
colisionan contra las moléculas del aire de la atmósfera terrestre con una
energía, al menos, 20 veces mayor que las colisiones más poderosas que pueda
producir el LHC. En consecuencia, si este nuevo acelerador pudiese crear
agujeros negros que devoraran la Tierra, los rayos cósmicos ya lo hubieran
hecho miles de millones de veces a lo largo de la historia de la Tierra.
