El LHC vuelve a ponerse en marcha con ambiciosos objetivos

Detector ATLAS en el LHC Cern

Los físicos confían en que ayude a resolver el misterio de la naturaleza de la materia oscura

colisionador de hadrones

Ayer domingo cinco de marzo de 2015, en las primeras horas de la mañana, un haz de protones recorrió el anillo de 27 kilómetros del LHC en un sentido. Dos horas después, otro haz hizo el camino en sentido inverso. Todo un éxito que implica que el sistema, recién restaurado y mejorado tras dos años de reparaciones, está de nuevo en plena forma y listo para ayudar a los físicos de partículas a solventar un nuevo misterio. Después de que la enorme máquina gestionada por el CERN entrase en la historia por el descubrimiento del Higgs, los físicos esperan ahora encontrar respuesta a uno de los grandes enigmas del universo: la naturaleza de la materia oscura.

En nota de prensa, Fréderick Bordry, director del CERN para tecnología y aceleradores afirma que “tras dos años de trabajo, el LHC se encuentra en plena forma”. Y además añade “el paso más importante aún falta por darse, una vez que incrementemos la energía de los haces hasta alcanzar nuevos niveles récord”.

El gran colisionador de hadrones dirige a los haces de partículas en un sentido u otro, guiándolos a través de potentes electroimanes superconductores. Para alcanzar dicho rendimiento y eliminar toda resistencia eléctrica, los imanes superconductores deben refrigerarse con helio líquido a -271ºC, una temperatura más fría que la que se da en el espacio. Continuar leyendo “El LHC vuelve a ponerse en marcha con ambiciosos objetivos”

Parece que podrían existir antiprotones confinados

Esta noticia si se confirmara podría facilitar en mucho los viajes de muy largo aliento, contando con un recurso que solo tenía cabida en la ciencia ficción, donde muchas veces las naves deben reabastecerse de recursos encontrados durante los extensos viajes.

De ser así, bastaría acercarse a las capas exteriores de los anillos de radiación planetaria-siempre que ese cuerpo posea un neto magnetismo- y reabastecerse de antimateria. Cuanto más grande el planeta mejor.

Como se efectuaría ese proceso, será seguramente magnético, pero está muy lejos de saberse sobre una tecnología que es del futuro.

La revista New Scientist trae un artículo sumamente interesante sobre este hallazgo Un anillo de antiprotones rodearía la Tierra.

El hallazgo, también descrito en la revista Astrophysical Journal Letters, confirma el trabajo teórico que predice que el campo magnético de la Tierra podría atrapar la antimateria.

El equipo responsable de la investigación asegura que un pequeño número de antiprotones se encuentran entre los cinturones de Van Allen formados de materia “normal” atrapada.

Los investigadores señalan que podrían ser suficientes para implementar un esquema usando antimateria como combustible para propulsar las futuras naves espaciales.

Los antiprotones, llamados rayos cósmicos, fueron detectados por el satélite Pamela (un acrónimo en inglés de Equipo para la Exploración de Antimateria y Estudios de Astrofísica de Núcleos Ligeros), lanzado en 2006 para estudiar la naturaleza de las partículas de alta energía procedentes del Sol y de más allá de nuestro sistema solar.

Estas partículas de rayos cósmicos pueden chocar contra las moléculas que componen la atmósfera de la Tierra, creando una lluvia de nuevas partículas.

Muchas de las partículas de rayos cósmicos o las partículas “hijas” que crean, quedan atrapadas en los cinturones de Van Allen, regiones en forma de rosquilla donde los campos magnéticos de la Tierra las atrapan.

Cabe destacar que el conteo de antimateria es mayor en la anomalía sobre el Atlántico Sur.

Entre los objetivos de la nave Pamela estaban en buscar específicamente no un pequeño número de partículas de antimateria entre las partículas de materia normal, mucho más abundantes, tales como protones y los núcleos de los átomos de helio.

Esperemos que no sea este un error de interpretación, pensando en las naves interplanetarias aprovechando la reacción Materia-Antimateria para sus gastos energéticos.

Pero como dije al principio, deberemos esperar muchos años, realmente.

El hermano fantasma de la “máquina de Dios”

Pudo haber sido el acelerador de partículas más grande del mundo, comparable al LHC, pero el derrumbe de la ex Unión Soviética lo dejó en el abandono.

Occidente siguió con interés -casi como si se tratase de una serie televisiva- el proceso de construcción del LHC. Durante años vimos cómo se iba levantando la gigantesca máquina y una vez que quedó terminada nos asombramos con sus logros (y fracasos). Pero casi nadie sabe que en la ex Unión Soviética se comenzó -a mediados de la década de 1980- la construcción de un dispositivo muy parecido, que fue abandonado cuando se derrumbó su economía. Es el “hermano ruso” del Gran Colisionador de Hadrones.

Es posible que una buena parte de las grandes obras de la ingeniería soviética sean prácticamente desconocidas en occidente. Los años de la Guerra Fría sirvieron para que esa nación protegiese fieramente sus secretos, y muchos trabajos científicos muy importantes solo pudieron conocerse años o décadas después de ser efectuados. Las instalaciones existentes en un pequeño asentamiento urbano llamado Protvino son un buen ejemplo de esto.

Protvino nació como un asentamiento urbano creado específicamente en 1958 para funcionar como sede de un gran laboratorio de física de altas energías. En 1965 se inauguró elInstituto Rosatom, que alcanzó cierto renombre por su acelerador de protones de 70 Gev. Este acelerador, cuando fue inaugurado en 1967, era el más grande del mundo. Pero los físicos rusos sabían que si querían profundizar en la estructura íntima de la materia, necesitaban un acelerador más potente.

En 1989 Protvino consiguió el título de ciudad. Había dejado de ser un sencillo asentamiento para convertirse en algo bastante parecido a un apacible pueblecito. Pero los cambios mas importantes se encontraban en su subsuelo: los científicos soviéticos habían elegido este pequeño pueblo situado a 100 km de Moscú y a 15 km de Serpukhov, sobre la margen izquierda del río Protva, como el mejor sitio para la construcción de un gigantesco colisionador de partículas.

El Desastre Económico Ruso

El gigantesco acelerador -cuyas características técnicas no conocemos pero en algunos sitios se habla de potencias comparables a las del LHC- nunca fue terminado. El derrumbe que sufrió la nación dejó sin fondos también a la ciencia, y el sueño ruso de contar con esta increíble herramienta científica quedó truncado. A pesar de que en las instalaciones de Protvino se realizaron históricos descubrimientos -el Antihelium y el efecto Serpukhov, entre otros- no lograron sobrevivir al desastre económico.

Lo que pudo ser el acelerador de partículas más grande del mundo, una obra en la que seguramente se invirtió una verdadera fortuna -recordemos que el LHC costó algo así como 6.000 millones de dólares- cayó en el abandono antes de ser culminada. Las imágenes, que pertenecen a la web English Russia son elocuentes: los rusos hacían todo “a lo grande”.

¿Que hubiese ocurrido si este acelerador se hubiese construido? Dejando de lado las teorías del tipo “hubiesen construido mejores armas”, seguramente la ciencia hubiese ganado un par de décadas. El trabajo que está haciendo hoy el LHC podría haber sido hecho hace 20 años. Las instalaciones abandonadas de Protvino son una prueba más de que la colaboración internacional es indispensable para llevar a buen puerto un proyecto de esta envergadura.

Visto en : danielorbis

El CERN acaricia los átomos de antimateria

La antimateria sería literalmente lo opuesto de la materia. Por ejemplo, un átomo de antihidrógeno tendría las mismas propiedades y componentes que uno de hidrógeno, pero con la carga eléctrica opuesta. Cuando la materia y la antimateria entran en contacto se destruyen mutuamente dando lugar a fotones de alta energía (rayos gamma), y algunas partículas de materia, un proceso que los científicos creen ocurrió instantes después del Big Bang y que ayudó a formar el Universo tal y como lo conocemos.

El Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN) ha logrado por primera vez en el mundo producir durante una décima de segundo treinta y ocho (38) átomos de antihidrógeno, el tiempo suficiente para estudiarlos, abriendo así la puerta a la comprensión de las diferencias entre la materia y la antimateria.

Desde el año 2002, el CERN realiza éste tipo de experimentos y ésta no es la primera vez que se obtienen átomos de antimateria. Sin embargo, es la primera vez que se logran “atrapar” por un tiempo considerable para su estudio; Esto, gracias a que lograron disminuir la velocidad de los átomos de antimateria disminuyendo la temperatura en 272 grados negativos, la máxima temperatura negativa, mejor conocida como el cero absoluto y de esa manera evitaron que la materia y la antimateria se destruyeran instantáneamente.

Los resultados de la investigación se publicaron hoy en un artículo en la revista Nature y fue firmado por 42 científicos.