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La seguridad en el LHC


El Gran colisionador de hadrones (LHC) puede alcanzar energías que ningún otro acelerador de partículas ha alcanzado jamás, energías que sólo la Naturaleza ha podido generar. Sin esta potente máquina, los físicos no podrían seguir sondeando los grandes misterios del Universo. Las consecuencias de esas colisiones de partículas de alta energía han podido suscitar recelos. Pero no existe ninguna razón para preocuparse.

Energías muy modestas a escala de la Naturaleza

Los aceleradores recrean, en condiciones de laboratorio, el fenómeno natural de los rayos cósmicos, esas partículas producidas en el espacio intersideral durante acontecimientos tales como la formación de supernovas o de agujeros negros, y aceleradas a energías que sobrepasan con mucho las del LHC. Los rayos cósmicos viajan a través del Universo y bombardean incesantemente la atmósfera de la Tierra desde su formación, hace 4.500 millones de años. Aunque la potencia del LHC es impresionante en comparación con la de otros aceleradores, las energías producidas durante las colisiones son muy débiles en relación con las de algunos rayos cósmicos. Las energías muy superiores liberadas por las colisiones que se han producido en la Naturaleza desde hace miles de millones de años no han tenido consecuencias nefastas para la Tierra. Por lo tanto, no hay ninguna razón para pensar que los acontecimientos que se producirán en el LHC puedan tenerlas.

Los rayos cósmicos no entran en colisión únicamente con la Tierra, sino también con la Luna, Júpiter, el Sol y otros cuerpos celestes. El número total de tales colisiones es gigantesco comparado con el que se espera alcanzar con el LHC. El hecho de que los planetas y las estrellas estén todavía intactos nos reafirma en la idea de que las colisiones que se producirán en el LHC son seguras. La energía del LHC, enorme, bien es verdad, para un acelerador, es muy modesta a escala de la Naturaleza.

Mosquitos y TGV

La energía total de los dos haces de protones que circulan por el interior del LHC equivale a un tren de 400 toneladas (como el TGV francés) que viajara a 150 km/h. No obstante, sólo una ínfima parte de esa energía se libera con cada colisión de partículas, el equivalente aproximado de la energía de 14 mosquitos en vuelo… De hecho, cada vez que usted intenta aplastar un mosquito entre sus manos, crea una energía de colisión muy superior a la de los protones en el LHC. La particularidad del LHC reside en su impresionante capacidad para concentrar esa energía en el interior de un espacio minúsculo, a una escala subatómica. Pero incluso con esa capacidad, la máquina sólo produce una pálida imitación de lo que la Naturaleza realiza cotidianamente en las colisiones de rayos cósmicos.

Durante su fase de explotación, el LHC tambén hará entrar en colisión haces de núcleos de plomo que, en total, tendrán una energía de colisión mayor: la de un poco más de 1.000 mosquitos volando. Esta energía, no obstante, estará mucho menos concentrada que la que se produce durante las colisiones de protones, y tampoco presentará ningún riesgo.

No será usted ni engullido por un agujero negro microscópico…

En el Universo, el desplome de estrellas macizas crea agujeros negros macizos, objetos que encierran enormes cantidades de energía gravitacional que atrae la materia circundante. La fuerza gravitacional de un agujero negro está relacionada con la cantidad de materia o de energía que contiene: cuanta menos materia hay, menor es su fuerza de atracción. Algunos físicos piensan que durante las colisiones en el interior del LHC podrían producirse agujeros negros microscópicos. No obstante, se crearían con las energías de las partículas que entrarán en colisión (equivalentes a las energías de nuestros mosquitos); en consecuencia, ningún agujero negro microscópico producido en el interior del LHC podría generar una fuerza gravitacional suficiente para absorber la materia circundante.

Si el LHC puede producir agujeros negros microscópicos, los rayos cósmicos, de energía mucho más elevada, ya han producido necesariamente muchos más. Y, dado que la Tierra todavía está aquí, no hay ninguna razón para pensar que las colisiones menos energéticas en el interior del LHC sean peligrosas.

Representación artística de la espesa envoltura de polvo que en opinión de los astrónomos rodea muchos agujeros negros supermasivos y sus discos de acreción. ©ESA, V. Beckmann (NASA-GSFC) (pulsar sobre la imagen para ampliarla)

Los agujeros negros pierden materia al emitir energía, mediante un proceso descrito por Srephen Hawking. Los agujeros negros que no pueden atraer materia para subsistir, como los que podrían producirse en el LHC, encogen, se evaporan y desaparecen. Cuanto más pequeño es el agujero negro, más rápidamente se desvanece. Si se formaran agujeros negros en el LHC, sólo existirían durante un fugaz instante. Por cierto, su existencia sería tan corta que la única forma de observarlos sería detectar los productos de su desintegración.

… ni arrastrados por un strangelet

Los strangelets son hipotéticos pedacitos de materia cuya existencia nunca ha sido demostrada. Se supone que se componen de quarks "extraños", parientes más pesados y más inestables de los quarks que constituyen la materia estable. Incluso si existieran los strangelets, serían inestables. Su carga electromagnética rechazaría la materia ordinaria; así, en lugar de combinarse con sustancias estables, sencillamente se desintegrarían. Si se produjeran strangelets en el LHC, no causarían mucho daño… Sin contar con que tales strangelers ya habrían sido creados por los rayos cósmicos de alta energía, y que tampoco en ese campo debemos deplorar ningún daño hasta el día de hoy.

Estudios y evaluaciones

En Europa y en Estados Unidos se han llevado a cabo estudios relativos a la seguridad de las colisiones de alta energía en el interior de aceleradores de partículas, por parte de físicos que no están implicados en los experimentos del LHC. Sus análisis han sido evaluados por expertos, quienes han confirmado que las colisiones de partículas en los aceleradores son seguras. El CERN también ha comisionado a un grupo de físicos de partículas, no implicados tampoco en los experimentos del LHC, para responder a todas las especulaciones sobre las colisiones en el interior del LHC. Es posible ponerse en contacto con ese grupo enviando un mensaje a la siguiente dirección: [email protected].

Capítulos anteriores

- El gran colisionador de hadrones (LHC) (I)

- El gran colisionador de hadrones (LHC) (II)

- El gran colisionador de hadrones (LHC) (III)

- El gran colisionador de hadrones (LHC) (IV)

- El gran colisionador de hadrones (LHC) (V)

- El gran colisionador de hadrones (LHC) (VI)

- El gran colisionador de hadrones (LHC) (VII)

- El gran colisionador de hadrones (LHC) (VIII)

- El gran colisionador de hadrones (LHC) (IX)

- El gran colisionador de hadrones (LHC) (X)

- El gran colisionador de hadrones (LHC) (XI)


Crédito de la imagen: ESA, V.Beckmann (NASA-GSFC)


Traducido del francés para Astroseti.org por Marisa Raich




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