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80 CIENCIAyFUTURO www. abc. es cienciayfuturo criogenia (uno para cada tramo de 3,3 km. y cuatro grandes laboratorios científicos (ATLAS, CMS, ALICE y LHCb) que utilizarán el anillo para realizar experimentos que parecen sacados de una novela de ciencia ficción. El nombre de este coloso tecnológico, el mayor acelerador de partículas del mundo, es LHC (Large Hadron Collider) hecho realidad por el Centro Europeo de Física de Partículas (CERN) y cuyo coste (sólo el de su construcción) se cifra en 4.000 millones de euros. El LHC, que utiliza parte de las instalaciones de su predecesor, el LEP (Large Electron Positron ring) actualmente desmontado, entrará en funcionamiento, si todo marcha como está previsto, a principios de 2008. está preparado y frío para realizar las primeras pruebas durante los próximos días. Serán pruebas de ingeniería, sin disponer aún de haces de partículas ni colisiones. Si todo va bien, se irán poniendo en frío todos los sectores, uno a uno. Vendrán después los primeros ensayos de inyección (de haces de partículas) y al final, a primeros de 2008, si no se produce algún percance, el primer haz correrá a través del anillo acelerador, cada vez más deprisa, hasta alcanzar 99,9 por ciento de la velocidad de la luz (300.000 km por segundo) Uno de los principales problemas- -explica Juan Casas, responsable de criogenia del CERN- -es el de conseguir las temperaturas necesarias. Para mantener el helio a 1,8 k -271 grados centígrados, casi el cero absoluto temperatura a la que cesa la actividad atómica) hay que bajar la presión a 16 milibares. A presión ambiente el helio está a 4 k, y eso no es suficiente para lo que se necesita. Cuanto menor sea la presión, más podremos acercarnos al rango térmico que se necesita Y luego está la cuestión de mantener compactos Francia los haces de partículas, conseguir que no se dispersen y que viajen en paquetes compactos dentro del anillo, en la dirección deseada. Un objetivo que se logra gracias a los grandes imanes, dipolos magnéticos capaces de generar campos cientos de miles de veces más potentes que el campo magnético terrestre. Gracias a las condiciones de temperatura y a estos poderosos campos, un haz de partículas puede permane- SÁBADO 2- -6- -2007 ABC Viaje al corazón de la materia A pocos meses de su inauguración, ABC ha visitado el LHC, el mayor acelerador de partículas del mundo. En su interior, los físicos podrán reproducir los primeros instantes del Universo POR JOSÉ MANUEL NIEVES ENVIADO ESPECIAL GINEBRA. La mayor máquina jamás construida por el hombre está a pocos minutos en coche de Ginebra y se encuentra, literalmente, a caballo entre dos países, Suiza y Francia. Se trata de un gigantesco anillo de 27 kilómetros, construido bajo tierra a una profundidad que, según los tramos, oscila entre los 50 y los 150 metros. En su interior, 1.296 imanes superconductores de quince metros cada uno, apoyados por cerca de ocho mil imanes correctores de menor tamaño. Y un sistema criogénico que mantiene el conjunto a una temperatura de 1,8 grados kelvin -271 grados centígrados) un ambiente más frío que el mismísimo espacio interestelar. Sobre la superficie, en diversos puntos de su trazado, se alzan diversas construcciones, desde simples casetas de acceso (en cuyo interior cabe poco más que un ascensor) a ocho edificios de mantenimiento y cer girando dentro del anillo durante más de diez horas, proporcionando a los físicos las colisiones que necesitan para sus experimentos. Cuando el haz se agota, se inyecta uno nuevo. Una vez esté completado, el LHC funcionará veinticuatro horas al día, sin interrupción, durante meses enteros. Sólo se detendrá en un número limitado de ocasiones al año, en paradas programadas para las tareas de mantenimiento. El LHC funcionará 24 horas al día durante meses enteros. Sólo se parará para tareas de mantenimiento Cada haz individual consta de cerca de 3.000 bunches o racimos de partículas, cada uno de los cuales contiene unos cien mil millones de partículas individuales. A pesar de su enorme cantidad, cuando los haces se cruzan, el número de colisio- Haces de partículas Su potencia supera en un orden entero de magnitud a la de cualquiera de los demás grandes aceleradores del planeta y en su interior se reproducirán las condiciones exactas de los primeros instantes (milmillonésimas de segundo) de existencia del Universo, cuando ninguna de las estructuras que conocemos (estrellas, galaxias, planetas) existía aún y nuestro mundo consistía apenas en una bola incandescente de partículas elementales que formaban una sopa primordial a miles de millones de grados de temperatura. El anillo del LHC se divide en ocho sectores de 3.300 metros cada uno. Uno de ellos ya En el origen del Universo EL NUEVO ACELERADOR LHC El LHC acelerará dos haces de partículas en direcciones opuestas a más del 99 de la velocidad de la luz y los hará colisionar, creando las condiciones del origen del Universo FRANCIA Suiza Nyon Lago Lem an Gex St. Genis Divonna LHC CERN Ginebra 5 km El Consejo Europeo para la Investigación Nuclear (CERN) se encuentra en Suiza, cerca de Ginebra, y su anillo principal, situado a unos 100 metros de profundidad, es compartido con Francia St. Julien LOS DETECTORES ATLAS CÓMO SE CREA MATERIA El objetivo del LHC es conseguir una ingente cantidad de energía, producto de la colisión de haces de partículas, que a su vez generan toda una serie de partículas exóticas que pueden ser estudiadas. Cuanto más grande es el acelerador, más energía se puede conseguir Detector Dentro del tubo circular se aceleran en direcciones opuestas dos haces de partículas Haz de partículas La colisión se programa Tubo para que lo hagan dentro de uno de los grandes detectores del LHC En el LHC existen cuatro grandes detectores. El ATLAS y CMS son de propósito general, y LHC- b y ALICE son más pequeños y especializados CMS: Este detector, compuesto por varias capas, medirá la cantidad de energía de todas las nuevas partículas que se generen en las colisiones del LHC LHC- b: Intentará descubrir por qué la materia y la antimateria no se aniquilaron totalmente al comienzo del Universo ATLAS: Es el mayor de los detectores. Medirá lo que sucede en las colisiones más energéticas y tratará de encontrar el bosón de Higgs ALICE: Buscará cómo se originó la materia ordinaria a partir de la sopa primordial de partículas elementales ALICE LHC- b 1 CMS 2 Partículas creadas La trayectoria de las nuevas partículas generadas queda plasmada en los detectores. Cada partícula tiene una trayectoria diferente y por eso se las identifica 3 CMS LHC- b