¿Qué es el Gran Colisionador de Hadrones?

En la frontera francosuiza, cerca de Ginebra, hay un anillo subterráneo de 27 kilómetros de diámetro que desde hace un par de años está dando mucho que hablar. Se trata del Large Hadron Collider, LHC, en castellano Gran Colisionador de Hadrones.

¿Qué es el LHC y por qué está ubicado dónde está? El LHC es un enorme acelerador de partículas perteneciente a la Organización Europea para la Investigación Nuclear, esto es, el CERN. El CERN es el mayor laboratorio mundial de física, un lugar extraordinario donde, como en una pequeña ciudad (no sólo hay laboratorios, también despachos, restaurantes, comedores, un museo…), trabajan miles de ingenieros, científicos, informáticos, técnicos y especialistas de una gran cantidad de países.

El CERN cuenta con varios aceleradores de partículas. Algunos de ellos ya forman parte del fascinante desarrollo del conocido como Modelo Estándar en la segunda mitad del siglo XX. Por ejemplo, en el llamado acelerador SPS se descubrieron los bosones W y Z hace hoy casi 30 años. Es difícil para el novicio no marearse con tantos “palabros” sueltos, así que intentemos poner el gallinero en orden.

El Modelo Estándar (ME) es una teoría, o mejor dicho, una conjunción, suma o síntesis de teorías, que acabó por cristalizar, tras mucho sudor y mucho esfuerzo (no sabemos si mucha sangre también), a principios de la década de los 80. El ME describe el comportamiento de la naturaleza de forma bastante exitosa en base dos ingredientes, algo así como los ladrillos y la argamasa de una construcción: los componentes de la materia y las interacciones o fuerzas que mantienen unidos a tales componentes.

¿Cuáles son los componentes últimos de la materia? Hace unos 80 años la física tenía un modelo limpio, higiénico, claro e inteligible del átomo. Un núcleo con protones (carga positiva), diminuto pero masivo, y una corteza mucho más amplia donde giraban los ligeros electrones (carga negativa). Pero a partir de 1932 la cosa se iba a complicar. Y de qué manera.

Ese año aparecieron, sonrientes, los neutrones, cuya masa era similar a la de los protones (un poco superior) pero que no tenían carga. Luego, en 1937 se descubrió el muón. En los años 40 se tuvo noticia de piones y kaones (o mesones de K). La prole empezaba a ser ya una muchachada bastante ingobernable.

Pero no será sino con los 50 que dará comienzo la verdadera época (en ella estamos) de los Pajares, Esteso y Ozores en la investigación atómica, como quien dice la auténtica época del despelote : en los átomos había más partículas subatómicas que gente en la fila del paro. ¿Cómo ordenar todo aquello?

En la actualidad están catalogadas unas 300 partículas, algunas de ellas por cierto que bautizadas con los nombres más piripitifláuticos (sobre todo los quarks: arriba, abajo, extraño, encanto…¿es que los científicos estaban viendo Barrio Sésamo dentro del laboratorio?). Sin embargo, no todas no son en realidad “elementales”. Tales son únicamente 12 partículas (o 16 si se tienen en cuenta las partículas mediadoras).

Volvamos ahora al Gran Colisionador de …¿Hadrones? ¿Qué es un hadrón? No, no se trata del amigo de los ajeno, sino de un nombre genérico que designa un tipo de partículas, no elementales sino compuestas. Como los protones, que están “formados” por tres partículas, éstas sí que elementales (a día de hoy, pero…¿quién puede asegurar que mañana no se podrán “romper” a su vez en elementos más simples?) y que se llaman quarks. ¿Cansados? Hagamos un descanso…

Foto vía: markdowe