Europa planea la mayor m¨¢quina de la Tierra para explorar el universo desconocido

Europa quiere albergar el mayor acelerador de part¨ªculas de la Tierra, que se usar¨¢ para entender de qu¨¦ est¨¢ hecho el 95% del universo. El nuevo mastodonte de la f¨ªsica mundial, conocido como Colisionador Circular del Futuro (FCC), se instalar¨¢ en un t¨²nel subterr¨¢neo de 100 kil¨®metros de per¨ªmetro que se construir¨¢ en la frontera entre Suiza y Francia. El anillo estar¨¢ conectado al del LHC ¡ªel actual acelerador m¨¢s potente del mundo¡ª con 27 kil¨®metros de circunferencia.

Un panel de m¨¢s de 1.300 cient¨ªficos de 35 pa¨ªses acaban de presentar el dise?o detallado de esta nueva m¨¢quina, que tendr¨¢ unas siete veces m¨¢s potencia que su predecesor. La construcci¨®n y puesta en marcha de este acelerador definir¨¢ la f¨ªsica de part¨ªculas durante buena parte de este siglo. Ser¨¢ capaz de alcanzar el pr¨®ximo nivel en la comprensi¨®n del universo, m¨¢s all¨¢ del bos¨®n de Higgs y el resto de part¨ªculas elementales que, juntas, describen la materia convencional que compone las estrellas, los planetas, los seres vivos y cualquier otra cosa del universo visible. Toda esa materia supone menos del 5% del cosmos. El resto es totalmente desconocido.

¡°Usaremos los diferentes aceleradores del laboratorio europeo de f¨ªsica de part¨ªculas [CERN] como si fueran las marchas de un coche hasta alcanzar la m¨¢xima potencia¡±, resume Michael Benedikt, jefe del panel de expertos del proyecto.

Gracias a esta instalaci¨®n cient¨ªfica se podr¨¢n responder ¡°grandes preguntas abiertas de la f¨ªsica¡±, explica el f¨ªsico. La primera es entender por primera vez de qu¨¦ est¨¢ hecha la materia oscura, invisible a los telescopios, pero con un empuje gravitacional que es fundamental para que las galaxias sean tal y como las vemos desde la Tierra. Este misterioso componente constituye el 27% del universo. Adem¨¢s, el FCC podr¨ªa empezar a aclarar qu¨¦ es la energ¨ªa oscura, la fuerza te¨®ricamente responsable de que los l¨ªmites del cosmos sigan expandi¨¦ndose de forma acelerada y que compone el 68% restante del universo.

El coste estimado es de 24.000 millones de euros

Todo en esta nueva m¨¢quina es descomunal. Su coste estimado es de 24.000 millones de euros, necesita tecnolog¨ªas que ni siquiera existen en la actualidad, especialmente imanes superconductores para acelerar y dirigir las part¨ªculas, y no estar¨¢ completada hasta finales de la d¨¦cada de 2050. Europa tiene un gran competidor. China, con todo su potencial econ¨®mico, va a construir un acelerador muy parecido que podr¨ªa comenzar a funcionar una d¨¦cada antes.

¡°Esta m¨¢quina alcanzar¨¢ el m¨¢ximo de energ¨ªa posible al que podemos llegar con las tecnolog¨ªas que conocemos, es nuestro ¨²ltimo cartucho¡±, explica Carlos Lacasta, investigador del Instituto de F¨ªsica Corpuscular de Valencia y secretario cient¨ªfico del Comit¨¦ Europeo para Futuros Aceleradores. Los colisionadores como el LHC hacen chocar haces de protones acelerados hasta casi la velocidad de la luz. Al impactar unos con otros se descomponen en part¨ªculas elementales. Cuanta m¨¢s energ¨ªa alcanza la m¨¢quina y m¨¢s recorrido tienen las part¨ªculas en su anillo, m¨¢s masa tienen las part¨ªculas que se generan. El FCC podr¨ªa ser el primero en producir part¨ªculas m¨¢s masivas que el bos¨®n de Higgs, que ya estar¨ªan en el territorio de la f¨ªsica desconocida. ¡°Esta m¨¢quina puede confirmar muchas teor¨ªas, por ejemplo si es cierto que lo que creemos que son part¨ªculas elementales en realidad tienen componentes a¨²n m¨¢s peque?os, si es cierto que hay m¨¢s de un bos¨®n de Higgs o si hay el doble de part¨ªculas elementales de las que conocemos, como dice la teor¨ªa de la supersimetr¨ªa. El problema es que el modelo que tenemos ya no nos da m¨¢s pistas de hacia d¨®nde ir, sabemos que tiene que haber mucho m¨¢s, pero no sabemos qu¨¦ es¡±, explica Lacasta.

La nueva instalaci¨®n entrar¨¢ en funcionamiento en fases. En la primera, a partir de 2040, usar¨¢ el t¨²nel de 100 kil¨®metros para colisionar electrones y positrones, su reverso de antimateria. Este tipo de instalaci¨®n funcionar¨¢ como una f¨¢brica de bosones de Higgs que ayudar¨ªa a entender en detalle las propiedades de esta part¨ªcula. A finales de 2050 comenzar¨ªa a funcionar la versi¨®n mejorada capaz de colisionar protones, es decir, entrar en la f¨ªsica desconocida.