www.elimparcial.es
ic_facebookic_twitteric_google

JAPÓN APUESTA FUERTE POR CONVERTIRSE EN SEDE DEL NUEVO ILC

Nueva generación de aceleradores de partículas: lo que hay más allá del hallazgo del bosón de Higgs

Laura Crespo
x
lauracrespoelimparciales/12/5/12/24
sábado 15 de junio de 2013, 18:01h
Tras el histórico hallazgo del bosón de Higgs en 2012, la comunidad científica internacional busca nuevos horizontes en la física más elemental y ya ha presentado la nueva generación de aceleradores de partículas: el Colisionador Lineal Internacional o ILC, una máquina de precisión que permitirá analizar en profundidad la ansiada partícula y abrirá las puertas a indagar sobre nuevas dimensiones o la materia oscura. Japón apuesta fuerte por convertirse en sede del ILC y Europa, incluida España, define su estrategia en el nuevo proyecto. Por Laura Crespo


Recreación del futuro Colisionador Lineal Internacional (CPAN).


Si 2012 fue el año indiscutible del hallazgo del escurridizo bosón de Higgs, 2013 se convierte en la puerta hacia el futuro. Esta semana se ha presentado en un evento global celebrado consecutivamente en Tokio, Ginebra y Chicago lo que será la nueva generación de aceleradores de partículas, encabezada por el Colisionador Lineal Internacional (ILC, por sus siglas en inglés).

Fruto del trabajo simultáneo de laboratorios y universidades de Europa, Estados Unidos y Asia durante veinte años, las características y potencialidades del nuevo ILC se hicieron públicas el pasado miércoles. La comunidad física internacional ha puesto encima de la mesa su apuesta: el colisionador tecnológicamente más avanzado hasta ahora, que complementará el trabajo del LHC (el acelerador de partículas del CERN) y abrirá la puerta a toda una nueva física con una precisión y profundidad nunca vistas.

Indagar sobre el misterio de la materia oscura, estudiar los modelos que postulan dimensiones extras en el espacio o someter al revolucionario e inexplorado bosón de Higgs a un exhaustivo chequeo son algunas de las apasionantes posibilidades que ofrecerá el colisionador propuesto. Con las cartas boca arriba, los próximos dos o tres años serán decisivos para que los investigadores implicados en el diseño del ILC convenzan a autoridades científicas y políticos de la idoneidad de esta máquina y sus amplias posibilidades antes de arrancar la construcción en el país elegido de entre aquellos que se postulen como sede.

Acelerador lineal: máxima precisión
El Colisionador Lineal Internacional es un proyecto global que arrancó a principios de los noventa y en el que están implicados 1.000 científicos e ingenieros de más de un centenar de universidades y laboratorios de 24 países, España entre ellos. A diferencia del acelerador activo más potente, el LHC de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN), que es de estructura circular, el ILC es un colisionador lineal.

Según explica a El Imparcial el coordinador de la Red Española de Futuros Aceleradores, Alberto Ruiz Jimeno, la principal ventaja de los aceleradores lineales es que no existe pérdida de energía en las colisiones de partículas. El movimiento circular que las partículas describen en los colisionadores como el LHC provoca una pérdida de energía en forma de ondas electromagnéticas, lo que se conoce como radiación de sincrotón. Además, cuanto mayor sea la energía a la que se aceleren las partículas, la proporción de pérdida aumenta, de modo que siempre existe un límite, no se pueden conseguir determinadas altas energías.

“En aceleradores lineales esto no ocurre, por lo que, siempre y cuando sean lo suficientemente largos y posean unas cavidades aceleradoras potentes, se pueden conseguir energías mucho mayores que en los circulares”, indica Ruiz Jimeno.

El ILC está proyectado con una longitud de 32 kilómetros para empezar a funcionar a 500 Giga Electrovoltios (GeV) de energía, ampliable en un futuro hasta los 1.000 GeV. El proyecto incluye la construcción de dos aceleradores de partículas, en concreto de electrones y su antipartícula, positrones, y dos detectores situados en la zona de interacción para recoger la información de las colisiones, el ILC y el SID, que funcionarán alternativamente.

Según Ruiz Jimeno, el nuevo acelerador es más una máquina de precisión que de descubrimiento. El LHC de Ginebra tiene un enorme potencial para hallar partículas desconocidas y descubrir nuevos fenómenos, pero no es tan útil a la hora de estudiar las especificidades de esos hallazgos.

“Se ha apostado por esta máquina porque cuando se empezó a estudiar hace veinte años ya se sabía que el LHC tendría sus limitaciones” cuenta Ruiz Jimeno, quien asegura que “si se quería ir un paso más allá, esta era la opción más lógica”.

“Un” Higgs o “el” Higgs
¿Qué es ir una paso más allá en Física de partículas cuando parece que su clásico objetivo, la esquiva partícula conocida como bosón de Higgs, ya ha sido capturado? El presidente europeo del Estudio de Física y Detectores para el Futuro Acelerador Lineal, Juan Fuster Verdú, incide en la necesidad de precisión: “No sabemos si lo que se ha encontrado es UN bosón de Higgs o EL bosón de Higgs”.



Muestra de una colisión de protones durante la búsqueda del bosón de Higgs (Efe).


La partícula hallada en el LHC, cuyo descubrimiento ha sido galardonado con el Premio Príncipe de Asturias de Investigación 2013, tiene unas características concordantes con las descritas por Peter Higgs para la partícula sobre la que se basa el llamado modelo estándar, el esquema con el que actualmente la ciencia puede explicar toda la física conocida. Sin embargo, el colisionador del CERN es limitado a la hora de estudiar en profundidad esa partícula, mientras que el ILC alcanzaría niveles de precisión muchísimo más altos para poder estudiar sus propiedades y características y determinar si es exactamente el bosón de Higgs o una derivación de este, tal y como describen otros modelos físicos más complejos.

“Lo que se ha descubierto es una nueva clase de partícula, pero no sabemos si es única o hay varias; si hay más, da pie a muchas más posibilidades más allá del modelo estándar”, explica Fuster. “Estamos a las puertas de algo muy grande, como cuando se descubrió el electrón y se dio paso a 50 ó 60 años de desarrollo de la electrónica. Hemos hallado una nueva clase de materia que puede tener infinitas posibilidades”.

Ese vasto y enigmático horizonte que se ha desatado con el hallazgo de Higgs es lo que se iría desentrañando y explorando gracias al futuro ILC.

Más allá del modelo estándar: materia oscura y dimensiones extras
Entender y estudiar cómo es el bosón de Higgs es de por sí “una física totalmente rica”, tal y como incide Fuster. Sin embargo, las posibilidades del ILC van más allá del modelo estándar.

El modelo estándar es un modelo fenomenológico, que funciona bien para las energías con las que se ha trabajado en las últimas décadas, pero que no encaja cuando se quiere ir a energías más altas, es decir, a escalas de tamaño más pequeñas. Como ilustra el coordinador de la Red Española de Futuros Aceleradores, Ruiz Jimeno, “si quieres construir una casa, la física mecánica newtoniana es adecuada, pero si lo que quieres es fabricar un sistema electrónico avanzado, necesitas la física cuántica”. En una extensión del modelo estándar podrían esconderse realidades hasta el momento desconocidas, como la materia oscura del universo o dimensiones diferentes a las cuatro exploradas, y es ahí donde el ILC tiene un margen de movimiento importante.

“Una de las razones por las que seguimos investigando en Física de Energías es precisamente esa: la de poder encontrar algo que hasta ahora no sabíamos y que ya no encaje en los esquemas que hasta ahora tenemos”, puntualiza Fuster. “Lo nuestro es intentar dar un paso más allá de lo que conocemos, adentrarnos en un terreno energético o cinemático desconocido, en el que antes no hubiéramos estado y, con ello, ser capaces de ver si ahí hay fenómenos nuevos que a energías más bajas no se habían visto”, termina.



Imagen tomada por el telescopio espacial Hubble de la Nebulosa Águila (Efe).


Financiación: Japón, la apuesta más firme
La canalización de ese ansia de conocimiento del ser humano, tan puro en la física de partículas, a través del ILC tendrá un coste de unos 8.000 millones de euros: 6.000 millones para la construcción de la maquinaria y 2.000 destinados al trabajo de los científicos e ingenieros implicados.

Aunque no hay una confirmación oficial por parte de las autoridades, Japón está dando signos inequívocos de su interés por convertirse en sede del ILC. Aunque se circunscriben aún al terreno de la rumorología, los números que se barajan como aportación del país nipón en caso de albergar finalmente el proyecto varían entre el 50 y el 70 por ciento del coste total, lo que vendría a ser casi un 90 por ciento de la inversión inicial. La propuesta es suculenta y facilitaría mucho la aprobación definitiva del proyecto.

Según Fuster, el interés político de Japón en acoger el ILC es muy considerable. El país asiático lleva años estudiando cómo hacerse cargo de esta construcción a través de un consorcio de 90 empresas y una treintena de universidades.

“Por un lado, Japón quiere dar un mensaje de internacionalización como argumento esencial de la defensa de su marca”, considera Fuster. “Además, al no tener materias primas, quieren mantenerse a la vanguardia de la tecnología construyendo una gran ciudad científica y tecnológica de la que el ILC sería el gran pistoletazo de salida”, continúa, antes de añadir la tercera clave de la apuesta nipona. “Tras el momento crítico que sufrieron con el tsunami de 2011, este proyecto entraría dentro de los planes para incentivar la inversión y reactivar la economía en lugares devastados por el maremoto”, termina.

La oportunidad de España
Lo que Japón sí ha dejado claro es que no quieren el proyecto en exclusiva: la colaboración internacional, de Europa y América, es crucial.

Fuster está trabajando en el informe sobre las posibilidades europeas de participar en el ILC. En el caso estadounidense, la aportación privada es más natural, pero en Europa son los fondos públicos los que cubren el 95 por ciento de estos proyectos científicos.

Según las estimaciones de Fuster, la comunidad física europea debería aportar unos 1.000 millones de euros al ILC en quince años, algo “asumible” a pesar de la crisis. El CERN es encargado de canalizar estos fondos, que cada país miembro aporta en función de su PIB.

“Creo que vale la pena participar en esto”, opina Fuster, quien enfatiza en que, además, la tecnología que requiere el ILC se ha desarrollado en Europa. “En España ya hay empresas que están fabricando imanes superconductores con una tecnología similar a la del ILC, por lo que cambiando algunos parámetros y haciendo el mismo trabajo podrían sumarse al proyecto”, indica.

El presidente europeo del Estudio de Física y Detectores para el Futuro Acelerador Lineal aboga porque la contribución española al ILC pase por desarrollar y fabricar tecnología, “dando trabajo a nuestras empresas”, y entregarla después para que funcione en Japón. “Las empresas que participan en estas tecnologías terminan estando mucho más preparadas y siendo mucho más competitivas para conseguir nuevos proyectos en el futuro”, defiende Fuster.

Estas negociaciones para definir la localización final del ILC, la contribución mayoritaria del país-sede al coste total y las aportaciones del resto pueden durar unos dos o tres años. Una vez finalizadas y aprobadas por las autoridades políticas, la construcción física de la maquinaria comprendería un periodo de entre seis u ocho años. Así, el nuevo acelerador comenzaría a funcionar a mediados de la próxima década y se solaparía durante al menos otros diez años con el trabajo del LHC, al que aún le queda vida activa por, al menos, veinte años. El horizonte parece prometedor.
¿Te ha parecido interesante esta noticia?    Si (3)    No(0)

+
0 comentarios