10.09.2008 - 06:00
Aquest estiu l’activitat al Centre Europeu d’Investigacions Nuclears (CERN) de Ginebra (Suïssa) ha estat insòlitament frenètica. I no és estrany, perquè avui comença a córrer un primer feix de protons per l’accelerador de partícules més ambiciós del món (LHC, gran col·lisor d’hadrons). Un experiment que ha de recrear, segons els científics, les condicions dels primers moments després del Big Bang. Es pot seguir en directe des de les nou del matí.En aquesta infrastructura circular de 26,6 km de circumferència a cent metres sota terra, s’hi han invertit 4.000 milions d’euros i vint anys de feina, i ara grups d’investigadors de tot el món hi estudiaran les partícules més petites conegudes. En aquest cas, segons que explica Jesús Navarro, de l’Institut de Física Corpuscular (IFIC) de València, el CERN ha optat per treballar amb les partícules subatòmiques dels hadrons (protons o ions de plom), que s’introduiran a l’accelerador i es faran circular les unes contra les altres a una velocitat pròxima a la de la llum (300.000 km/s).
Funcionament
Quan els científics ho decideixin, els feixos de protons circulant en sentit invers es faran col·lidir. Serà aleshores que els quatre detectors del circuit s’encarregaran d’enregistrar el màxim nombre de dades sobre l’estructura i les propietats de les partícules des de tots els angles, a més de les energies que s’hi alliberin. Totes aquestes dades (equivalents anualment a 100.000 DVD) seran analitzades per set mil físics de tot el món a través d’una xarxa distributiva de desenes de milers d’ordinadors interconnectats (que s’inaugurarà el 3 d’octubre).
Amb la col·lisió frontal dels feixos de protons a la velocitat de la llum, l’LHC permetrà d’obtenir, previsiblement, informació sobre els components fonamentals de la matèria, més enllà de la trentena de partícules conegudes actualment. I amb les colossals quantitats d’energia alliberades en aquests xocs hi haurà a l’accelerador concentracions i densitats d’energia immenses, comparables a les que es van gestar al Big Bang. ‘És aquí que es toquen els dos extrems’, explica Navarro: ‘L’LHC permetrà d’ampliar el nostre coneixement dels aspectes més infinitament petits, a l’interior dels àtoms, però també de la immensitat de l’univers. Ens donarà molta informació de la matèria i de les altes energies, però també recrearà les condicions que hi va haver just després del Big Bang’. Resumint: l’accelerador pot obrir la porta a una nova era de la física (es podran confirmar o invalidar teories i hipòtesis actuals, o posar a prova el model estàndard de la física de partícules, la teoria vigent que explica el comportament de les partícules elementals i les lleis fonamentals de la natura), però també aportar nous coneixements sobre el funcionament de l’univers. ‘Tothom està molt entusiasmat’, explica Navarro.
Fruits
Experiments com el de l’LHC són útils per a fer avançar el coneixement de la física, però també se n’obtenen, a la llarga, aplicacions extracientífiques o insospitades. El CERN mateix, amb cinquanta anys a l’esquena, n’és un bon exemple. Com recorda Navarro, aquest centre de recerca europeu ha permès fins ara d’acréixer el coneixement bàsic de la física (com l’estructura dels quarks), elaborar el model estàndard o explicar aspectes de l’origen de l’univers. Però, de tot l’esforç tècnic abocat al CERN, també se n’han aprofitat les tecnologies d’imatgeria mèdica, per exemple, adaptades a partir dels detectors del CERN, o la indústria de l’envasatge, que s’ha beneficiat de les tècniques de buit perfecte (necessari a les anelles) desenvolupades al CERN. I les indústries de la criogènia esperen treure partit en el futur de les tècniques de refredament que s’aplicaran a l’accelerador, atès que hi ha amplis espais a -270 graus centígrads. Fins i tot la web, tal com la coneixem, va ser un invent sorgit del CERN: com que en aquests experiments hi ha implicades moltes persones, que s’han d’intercanviar informació i estar en contacte constant, calia buscar solucions informàtiques a l’ingent volum de fotocòpies, cartes postals i faxs que es generaven.
Col·laboració del país
El CERN, situat prop de Ginebra (Suïssa), és un centre de recerca fundat el setembre del 1954 i gestionat i sufragat per força països europeus. Des de l’origen, doncs, s’hi ha estimulat la participació de científics, tècnics i centres de recerca universitaris de tots aquests països, com ara la Universitat Autònoma de Barcelona i la Universitat de València. En el cas concret del projecte de l’LHC, la UAB hi ha col·laborat durant anys a través de l’Institut de Física d’Altes Energies (IFAE), encarregat de construir una quarta part de l’enorme calorímetre hadrònic. I l’IFIC de València, un institut mixt entre la UV i el CSIC, hi ha participat amb dos grups d’investigadors, l’un encarregat de construir una part dels detectors de silici i l’altre, el calorímetre per a detectar tota l’energia alliberada en aquest procés. Els mòduls es van fer a València, explica Navarro, com també la primera verificació en sala blanca. ‘Després els aparells es van enviar a un laboratori anglès, que els va instal·lar en un conjunt, i d’allà es va traslladar tot a Ginebra, per acoblar-ho amb la resta i fer les primeres proves de control sense protons accelerats.’ ‘Ja no és ‘big science’, és ‘big big science’, és ciència mastodòntica’, resumeix Navarro.
Dubtes
L’entusiasme general de la comunitat científica ha topat, amb tot, amb algunes veus contràries al nou accelerador del CERN, pel perill que s’hi puguin formar forats negres. Els arguments apocalíptics d’algunes persones i grups van arribar fa poques setmanes al Tribunal de Drets Humans d’Estrasburg, que finalment va desestimar la petició d’impedir la inauguració de l’LHC. Tot i que el risc és inexistent (Jesús Navarro recorda que esporàdicament ens arriben per mitjà de raigs còsmics concentracions d’energia de més magnitud que no les que es podran arribar a produir a l’LHC), el CERN va publicar la setmana passada un comunicat per a mirar d’aturar la magnificació del fet i l’alarma social consegüent. De fet, el CERN ja té experiència a l’hora d’informar i de sensibilitzar sobre les seves activitats. N’hi ha prou de tenir en compte que l’actual laboratori d’altes energies va néixer, com indica el seu nom, com un centre d’investigació nuclear. Des del principi, doncs, el CERN ha tingut molt en compte la necessitat d’informar de les experimentacions que porta a terme, amb programes de visites i campanyes d’educació.
Enllaços
CERN: dates clau de l’accelerador i seguiment en directe.
LHC.cat: Descobrint la física de partícules amb l’LHC.
Bloc de Pere Quark: Arrenca l’accelerador de partícules LHC.
Tribune de Genève: La nouvelle installation du CERN n’effraie pas Meyrin.
