Colisionador de hadrones
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Colisionador de hadrones
Colisionador de hadrones

¿Qué es un colisionador de hadrones?

A unos cien metros bajo tierra  y entre la frontera de Francia y suiza, hay una máquina circular que puede que nos revele los secretos del universo. Otras personas creen que en lugar de eso lo que hará esta máquina será destruir toda la vida sobre la Tierra. De una manera u otra, es la máquina más grande del mundo y podrá examinar las partículas más pequeñas de las que se forma el universo. Es lo que conocemos como colisionador de hadrones o en su término más corto, el LHC. El colisionador de hadrones es parte de un proyecto realizado por la organización europea de investigación nuclear. Cuando se habla de esta máquina, no demasiada gente sabe exactamente lo que hace y para que sirve, y esto puede ser uno de los motivos que causan desconfianza en ciertos sectores. Para hacernos una idea de lo que hace, cuando se enciende esta máquina, el LHC lanzará un haz de protones e iones a una velocidad aproximada a la velocidad de la luz. La máquina hará que haya una colisión entre ráfagas de esos dos elementos, y luego registrará los resultados causados por esta colisión. Los científicos esperan que estos hechos nos dirá más sobre como comenzó el universo y de lo que está compuesto.

El colisionador de hadrones es el acelerador de partículas más ambicioso y potente que se ha construido hasta la fecha. Miles de científicos de cientos de países diferentes están trabajando juntos – y compitiendo entre ellos – para hacer nuevos descubrimientos. Seis localizaciones en las proximidades de la circunferencia que forma la máquina, realizan diferentes experimentos para recolectar datos. Algunos de estos experimentos se solapan, y muchos científicos intentan ser los primeros para sacar a la luz nueva información. El propósito del LHC es aumentar el conocimiento sobre el universo. Mientras que los descubrimientos científicos llevarán a aplicaciones prácticas que poner en marcha, esa no es la razón por la que un montón de científicos e ingenieros han construido el colisionador de hadrones. Esa una máquina construida para ampliar mejor nuestros conocimientos. Considerando todo el dinero que ha costado esta máquina y requiere la cooperación de numerosos países, la ausencia de una aplicación práctica puede sorprendernos.


¿Qué es lo que los científicos esperan encontrar usando el LHC? ¿Qué es lo que busca el colisionador de hadrones? En un intento para entender nuestro universo, incluyendo como funciona y su actual estructura, los científicos propones una teoría llamada el modelo estándar. Esta teoría trata de definir y explicar las partículas fundamentales de las que el universo está hecho. Combina elementos de la teoría de la relatividad de Einstein con teoría cuántica. También trabajar con tres de las cuatro fuerzas básicas del universo: la fuerza nuclear fuerte, la fuerza nuclear débil y la fuerza electromagnética No implica la fuerza de la gravedad, que es la cuarta de las fuerzas básicas.

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El modelo estándar hace varias predicciones sobre el universo, muchas de las cuales parecen ser verdad según algunos experimentos realizados. Sin embargo, hay otros aspectos del modelo que permanecen sin demostrar. Uno de ellos es una teórica partícula llamada Higgs Boson. Esta partícula puede contestar muchas preguntas sobre la mesa. ¿Por qué la materia tiene masa? Los científicos han identificado partículas que no tienen masa, como por ejemplo los neutrinos. ¿Por qué algunos tipos de partículas tienen masa y otras no la tienen? Se han propuesto muchas ideas para explicar la existencia de la masa. La más simple es el mecanismo de la partícula Higgs Boson. Esta teoría dice que puede haber una partícula y una fuerza mediática correspondiente que podría explicar porque algunas partículas tienen masa. Estas partículas teóricas nunca han sido observadas y puede que no existan.

Algunos científicos esperan que los eventos creados por el colisionador de hadrones puedan sacar a la luz evidencias de la existencia de esta partícula en cuestión. Otras esperanzas son que los eventos nos darán pistas de otras informaciones que ni siquiera hemos considerado todavía. Otra pregunta que los científicos tienen sobre la materia cubre las primeras condiciones en las que se encontraba el universo. Durante el inicio del universo, la materia y la energía estaban unidas. Solo después de que la materia y la energía se separaran, las partículas de materia y antimateria se alinearon. Si hubiera habido una cantidad igual de materia y antimateria, ambos tipos de partículas se hubieran cancelado entre ellas. Afortunadamente para nosotros, había más materia que antimateria en el universo. Los científicos esperan que podrán ver la antimateria durante el funcionamiento de la máquina LHC. Esto puede ayudarnos a entender porque había una minúscula diferencia en la cantidad de materia frente a la antimateria en el principio del universo.

La materia oscura puede también jugar un papel importante en los resultados dados del LHC. Nuestro actual entendimiento del universo sugiere que la materia que podemos observar solo se cuenta en un cuatro por ciento de toda la materia que existe. Cuando observamos el movimiento de las galaxias y otros cuerpos celestes, podemos ver que sus movimientos sugieren que hay mucha más materia en el universo del que podemos detectar. Los científicos han nombrado este material indetectable como materia oscura.

Juntos, la materia que podemos ver y la materia oscura pueden ser el 25 por ciento del universo. Los otros tres cuartos podrían venir de una fuerza llamada energía oscura, un energía hipotética que contribuye a la expansión del universo. Los científicos esperan que sus experimentos den más evidencias de la existencia de la materia oscura y la energía oscura, o puedan dar pruebas para una teoría alternativa. De todos modos, esto solo es un minúsculo porcentaje de lo que se puede logra con la máquina. En la siguiente parte del artículo veremos algunas otras cosas que el colisionador de hadrones puede mostrarnos. Lo puedes ver pulsando aquí.

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