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Las autoridades creen que el gigantesco dispositivo electromagnético dará lugar a nuevos descubrimientos científicos relevantes para la Física.
Los científicos e ingenieros de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) han dado a conocer el diseño de un nuevo acelerador de partículas con el que se espera mejorar las investigaciones físicas del centro puntero. El nuevo aparato sustituirá al LHC (Gran Colisionador de Hadrones) que discurre soterrado en torno a la frontera francohelvética occidental.
Los planos del Futuro Colisionador Circular (FCC), instalado en un túnel de casi 91 kilómetros bajo el lago Lemán, ponen el broche final a un proyecto que el CERN lleva desarrollando desde hace casi una década.
El FCC llevará a cabo experimentos de alta precisión cuando se estrene, a mediados de la década de 2040, para estudiar en detalle la «física conocida». Después entraría en una segunda fase -prevista para 2070- en la que se realizarían colisiones de alta energía entre protones e iones pesados.
«Esto abrirá la puerta a lo desconocido», dice Giorgio Chiarelli, director de investigación del Instituto Nacional de Física Nuclear de Italia. «La historia de la física nos cuenta que, cuando hay más datos, el ingenio humano es capaz de extraer más información de la que se esperaba en un principio», dice Chiarelli, quien no ha participado en el diseño del aparato.
Un colisionador con 10 veces más energía
Desde hace aproximadamente una década, los trabajadores del CERN han estado planificando el sucesor del Gran Colisionador de Hadrones, una red electromagnética que acelera partículas a través de un túnel subterráneo de 27 kilómetros, provocando que choquen entre sí a velocidades cercanas a la luz. «En última instancia, lo que queremos es un colisionador que genere 10 veces más energía que el actual«, explica Arnaud Marsollier, portavoz del CERN. «Cuando se tiene más energía, se pueden crear partículas más pesadas«.
El anteproyecto expone el plan de construcción, así como su impacto ambiental, los objetivos científicos y su coste. Expertos independientes podrán examinarlo antes de que las dos docenas de países miembros del CERN –todos europeos salvo Israel– decidan en 2028 si siguen adelante con esta inversión de unos 14.000 millones de francos suizos (casi 15.000 millones de euros).
Los responsables del CERN auguran descubrimientos científicos que podrían impulsar la innovación en campos como la criogenia, los imanes superconductores y las tecnologías de vacío, que podrían beneficiar a la humanidad. Expertos externos destacan la promesa de conocer mejor el bosón de Higgs, la esquiva partícula apodada como «la partícula de Dios», que ayudó a explicar cómo se formó la materia tras el Big Bang.
Los trabajos en el colisionador de partículas confirmaron en 2013 la existencia del bosón, pieza central de un rompecabezas conocido como modelo estándar que ayuda a explicar algunas fuerzas fundamentales del universo.
Una oportunidad apasionante para la física cuántica
«El nuevo colisionador ofrece una oportunidad apasionante para el estudio de la física de partículas, y de hecho para toda la física, para toda la comunidad internacional», opina Dave Toback, profesor de física y astronomía en la Universidad A&M de Texas. Toback no está vinculado al CERN pero trabajó durante años en el colisionador Tevatron de Fermilab, en Estados Unidos, que se cerró en 2011.
Los científicos, ingenieros y socios del CERN que están detrás de los planes consideran un centenar de escenarios de construcción para el nuevo colisionador, con una longitud propuesta de 91 kilómetros a una profundidad media de 200 metros. El túnel tendría unos 5 metros de diámetro, según el CERN.