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Martes, 29 de diciembre de 2009
La Jornada de Oriente - Puebla - Educación
 
 

El reto científico de la UAP es obtener información sobre el origen del universo

 
ARTURO ALFARO GALÁN

Con el reinicio de operaciones del Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés), realizada en el mes de septiembre, un nuevo reto científico se levantó para los investigadores de la Universidad Autónoma de Puebla (UAP), quienes participan en este megaproyecto que ha conjuntado el esfuerzo intelectuales de miles de científicos del mundo convocados por el Centro Europeo de Investigaciones Nucleares (Cern).

Arturo Fernández Téllez, responsable del grupo ACORDE–ALICE de la colaboración internacional ALICE–LHC del Cern, indicó que desde ahora el subsistema ACORDE, diseñado por los científicos de la UAP –el cual forma parte del detector ALICE, uno de los seis experimentos que conforman el LHC– probará su eficacia en el estudio del plasma de quarks y gluones, identificado como un estado especial de la materia que apareció unos instantes después de haber sido creado el universo.

Indicó que los científicos de las facultades de Ciencias Físico Matemáticas y de la Electrónica de la UAP trabajan en la detección y el análisis de rayos cósmicos de muy alta energía durante la operación de ACORDE, cuando por un túnel de LHC (Large Hadron Collider) circula nuevamente el haz de protones.

“Nuestra obligación será mantener estable la operación de ACORDE, establecer un sistema de análisis de datos óptimo para analizar la información de forma rápida y eficiente. Pero, además, debemos ser capaces de producir información sobre los rayos cósmicos. Se trata de una tarea separada del objetivo principal de ALICE, porque con o sin haz de protones circulando en el LHC, los rayos cósmicos están llegando y nosotros tenemos el interés científico de analizar ese fenómeno”.

Con los resultados obtenidos, los investigadores de la UAP y el resto de científicos mexicanos participantes pretenden publicar el primer artículo sobre el trabajo y desempeño de ALICE, pues mientras se prepara la calibración de toda la maquinaria del acelerador, así como de los detectores, el objetivo es contar con datos suficientes para generar un primer resultado científico en torno al estudio de los rayos cósmicos.

Conviene recordar que el equipo de investigadores mexicanos que intervienen en este proyecto internacional proviene de las siguientes instituciones: UAP, UNAM, Cinvestav, la Universidad Michoacana de San Nicolás Hidalgo y la Universidad Autónoma de Sinaloa.

Energías nunca antes vistas

 

Una vez que el LHC reanudó operaciones prácticamente un año después de que se detuviera –a causa de una falla en la soldadura del sector 3–4 en una unión entre magnetos, el 19 de septiembre pasado– se impulsó el lanzamiento de un haz de protones por el acelerador a energías “nunca antes vistas en el planeta”.

Para ello, explicó, se realizó una etapa de pruebas para empezar a transitar protones a baja energía e incrementarla paulatinamente hasta alcanzar los 900 giga–electronvoltios (GeV), con la intención de alcanzar 950 GeV para, posteriormente, emprender las colisiones.

“El solo hecho de hacer circular protones ya es una proeza, porque lograr que las partículas den una vuelta completa sin desviarse y salirse del túnel no será fácil; hacerlo una vez y mantenerlo por horas no será trivial. Lograrlo a una energía de 950 giga–electronvoltios tampoco se ha hecho. Por ejemplo, en el Tevatrón, acelerador del Fermilab, ubicado en Batavia, Illinois, la energía que ha alcanzado es de 900 gigaelectronvoltios”, precisó el investigador.

Si todo funciona de acuerdo con lo previsto, al terminar 2009 el LHC trabajará con 7 mil GeV, hecho que en sí mismo representa uno de los objetivos del acelerador. La necesidad de operar con altas energías reside en que los cálculos teóricos predicen que la aparición de los fenómenos físicos pronosticados sólo ocurrirá a esa potencia.

Al respecto, Fernández abunda: “la aparición de partículas supersimétricas o el bosón de Higgs sólo se logrará con colisiones generadas a esa energía. Es imprescindible alcanzar dicha meta para que se produzcan los procesos físicos que provocan la aparición de este tipo de partículas. Sólo de esa forma se podrán comparar las predicciones teóricas con los resultados experimentales”.

 

La excitante

incertidumbre científica

 

De acuerdo con Arturo Fernández Téllez, confirmar la existencia del bosón de Higgs, uno de los tantos objetivos del Gran Colisionador de Hadrones, es un hecho lleno de incertidumbre.

Si bien los científicos optimistas sostienen que el LHC sí lo logrará, los escépticos predicen que el acelerador deberá trabajar a mayores energías de las previstas para corroborar la existencia del Higgs.

“Será difícil confirmarlo: necesitamos producir varios millones de colisiones en el LHC para lograr observar una partícula de Higgs. En lenguaje coloquial será más difícil hallar el bosón de Higgs que una aguja en un pajar”, bromea.

En este sentido, Fernández Téllez estima que aun si el funcionamiento del acelerador de partículas resulta óptimo, y los experimentos se desarrollen como se espera, deberán transcurrir un par de años de análisis de datos y confirmación estadística para que el Cern anuncie oficialmente el descubrimiento del Higgs.

Por lo tanto, considera que será a mediados de 2011 cuando pueda conocerse “algo” en torno al bosón de Higgs, partícula predicha hace 30 años por el físico escosés Peter Higgs en su modelo estándar de interacciones electrodébiles.

No obstante lo anterior, sostiene, fenómenos físicos como las partículas de supersimetría, el estado de la materia denominado plasma de quarks y gluones, y la antimateria podrían presentarse antes de la aparición del Higgs, “debido a que sus señales son sumamente específicas y espectaculares, por lo que no habrá duda de su existencia en cuanto se detecten”.

Por último, un hecho en el que insiste el físico de partículas de la UAP es que las condiciones bajo las que se realizarán los experimentos y las que correrá el LHC no han ocurrido en ningún momento de la historia de la ciencia, y que en sí misma es ya una situación “extraordinaria y fascinante para el mundo”.

 
 
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