Gran colisionador de hadrones

Cómo funciona

El LHC ioniza los átomos de hidrógeno para obtener sus protones. Un átomo de hidrógeno está formado por un solo protón y un electrón. Cuando ionizan los átomos, eliminan el único electrón para darle una carga positiva neta. Los protones de hidrógeno son entonces dirigidos a través del círculo por electroimanes. Para que los imanes sean lo suficientemente fuertes, debe estar muy frío. El interior del túnel se enfría con helio líquido. Se mantiene la temperatura justo por encima del cero absoluto. Los protones chocan entre sí a una velocidad cercana a la de la luz y se convierten en energía mediante E=mc² . A continuación, se invierte y se crea masa. En el lugar de la colisión hay cuatro capas de detectores. La explosión pasa por cada capa y cada detector registra una etapa diferente de la reacción.

Cuando las partículas chocan entre sí, su energía se convierte en muchas partículas diferentes, y los detectores sensibles hacen un seguimiento de las piezas que se crean. Observando atentamente los datos del detector, los científicos pueden estudiar de qué están hechas las partículas y cómo interactúan. Esta es la única manera de detectar algunas partículas porque se necesita una energía muy alta para crearlas. Las colisiones de partículas del LHC tienen la energía necesaria.

El LHC consta de tres partes principales. Está el acelerador de partículas, los cuatro detectores y la Red. El acelerador crea la colisión, pero los resultados no se pueden observar directamente. Los detectores los convierten en datos utilizables y los envían a la Grid. La Grid es una red informática que los investigadores utilizan para interpretar los datos. Hay 170 ubicaciones en 36 países diferentes que están llenas de ordenadores de sobremesa normales. Todos estos ordenadores están conectados y juntos actúan como un superordenador. La Grid del LHC se considera el superordenador más potente jamás construido. Los ordenadores comparten la potencia de procesamiento y el espacio de almacenamiento de datos.

La Rejilla es muy potente, pero sólo es capaz de tomar alrededor del uno por ciento de los datos que recibe de los detectores. Sus limitaciones han motivado los intentos de crear ordenadores cuánticos, que podrían utilizar lo que el LHC nos ha enseñado sobre la mecánica cuántica para hacer ordenadores más rápidos.

Los científicos utilizaron el LHC para encontrar el bosón de Higgs, una partícula cuya existencia predice el Modelo Estándar.

Algunos pensaron que el LHC podría crear un agujero negro, lo que sería muy peligroso. Hay dos razones para no preocuparse. La primera es que el LHC no hizo nada que no hagan los rayos cósmicos que golpean la Tierra cada día, y estos rayos no crean agujeros negros. La segunda razón es que incluso si el LHC creara agujeros negros, éstos serían muy pequeños. Cuanto más pequeño es un agujero negro, más corta es su vida. Los agujeros negros muy pequeños se evaporarían antes de poder dañar a la gente.

El LHC se utilizó por primera vez el 10 de septiembre de 2008, pero no funcionó porque se rompió un sistema de refrigeración. Los imanes que ayudan a mover las partículas cargadas deben estar fríos. El fallo provocó el colapso de parte de la instalación. El laboratorio cerró durante el invierno y el colisionador no volvió a utilizarse hasta noviembre de 2009. Mientras se reparaba, los científicos utilizaron el Tevatron para buscar el Bosón de Higgs. Cuando el LHC se reinició en noviembre de 2009, estableció un nuevo récord de velocidad al acelerar protones a 1,18 TeV (teraelectronvoltios, o trillones de electronvoltios). El 30 de marzo de 2010, el LHC creó una colisión a 3,5 TeV.