EL GRAN COLISIONADOR DE HADRONES

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  El Gran Colisionador de Hadrones, GCH (en inglés Large Hadron Collider, LHC) es un acelerador y colisionador departículas ubicado en la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN, sigla que corresponde su antiguo nombre en francés: Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire), cerca de Ginebra, en la frontera franco-suiza. Fue diseñado para colisionar haces de hadrones, más exactamente de protones, de hasta 7 TeV de energía, siendo su propósito principal examinar la validez y límites del Modelo Estándar, el cual es actualmente el marco teórico de la física de partículas, del que se conoce su ruptura a niveles de energía altos.

  Dentro del colisionador dos haces de protones son acelerados en sentidos opuestos hasta alcanzar el 99,99% de la velocidad de la luz, y se los hace chocar entre sí produciendo altísimas energías (aunque a escalas subatómicas) que permitirían simular algunos eventos ocurridos inmediatamente después del big bang.

  El LHC es el acelerador de partículas más grande y energético del mundo.¹ Usa el túnel de 27 km de circunferencia creado para el Gran Colisionador de Electrones y Positrones (LEP en inglés) y más de 2000 físicos de 34 países y cientos de universidades y laboratorios han participado en su construcción.

  Una vez enfriado hasta su temperatura de funcionamiento, que es de 1,9 K (menos de 2 grados por encima del cero absoluto o −271,15 °C), los primeros haces de partículas fueron inyectados el 1 de agosto de 2008,² y el primer intento para hacerlos circular por toda la trayectoria del colisionador se produjo el 10 de septiembre del año 2008.³ Aunque las primeras colisiones a alta energía en principio estuvieron previstas para el 21 de octubre de 2008,⁴ el experimento fue postergado debido a una avería que produjo la fuga del helio líquido que enfría uno de los imanes superconductores.

  
  

  A fines de 2009 fue vuelto a poner en marcha, y el 30 de noviembre de ese año se convirtió en el acelerador de partículas más potente al conseguir energías de 1,18 TeV en sus haces, superando el récord anterior de 0,98 TeV establecido por el Tevatrónestadounidense.⁵ El 30 de marzo de 2010 las primeras colisiones de protones del LHC alcanzaron una energía de 7 TeV (al chocar dos haces de 3,5 TeV cada uno) lo que significó un nuevo récord para este tipo de ensayos. El colisionador funcionará a medio rendimiento durante dos años, al cabo de los cuales se proyecta llevarlo a su potencia máxima de 14 TeV.⁶

  Teóricamente se espera que este instrumento permita confirmar la existencia de la partícula conocida como bosón de Higgs, a veces llamada "partícula de Dios"⁷ o “partícula de la masa”. La observación de esta partícula confirmaría las predicciones y "enlaces perdidos" del Modelo Estándar de la física, pudiéndose explicar cómo las otras partículas elementales adquieren propiedades como la masa.⁸

  en la búsqueda de una teoría de la gran unificación, que pretende relacionar tres de las cuatro fuerzas fundamentales conocidas, quedando fuera de ella únicamente la gravedad. Además este bosón podría explicar por qué la gravedad es tan débil comparada con las otras tres fuerzas. Junto al bosón de Higgs también podrían producirse otras nuevas partículas que fueron predichas teóricamente, y para las que se ha planificado su búsqueda,⁹ como los strangelets, los micro agujeros negros, el monopolo magnético o las partículas supersimétricas.

  
  

Y SI SE PUDIESE VIAJAR EN EL TIEMPO ...

Si algún día se resuelven los problemas de ingeniería implicados en su construcción, la fabricación de una máquina del tiempo arrojará numerosas paradojas. La más famosa es la denominada “paradoja de la abuela”. Imaginemos que alguien viajase a su pasado y matase a su abuela. Como consecuencia, ese viajero nunca habría llegado a nacer. ¿Cómo, entonces, pudo viajar al pasado para perpetrar el homicidio?

La paradoja surge porque el estado actual del mundo está determinado por sus estados anteriores, de manera que cambiar uno de estos estados propaga incontroladamente efectos hacia el estado actual. El viajero del tiempo debería conformarse únicamente con formar parte del pasado, sin intentar cambiarlo. Si viaja al pasado y salva a una niña de ser asesinada, y esa niña llega a ser su abuela, el lazo causal es consistente y no paradójico, pues en este caso las acciones del viajero estarían ya incorporadas en la sucesión de acontecimientos que conduce del pasado al presente. La congruencia causal impone así restricciones a lo que el viajero del tiempo pueda hacer, pero no excluye la posibilidad misma del viaje. 

La paradoja de la abuela es sólo una muestra de un conjunto de problemas asociados a la posibilidad del viaje en el tiempo, no sólo hacia el pasado. Imaginemos que un viajero se adelantase hacia el futuro y conociese los detalles del descubrimiento de la vacuna para una enfermedad actualmente incurable. Regresa después a su propio tiempo y comunica esos detalles a los investigadores, que finalmente logran desarrollar la misma vacuna que el viajero halló en su viaje hacia el futuro. La cuestión que se plantea aquí es: ¿de dónde provino la información para el descubrimiento de la vacuna? No del viajero del tiempo, que simplemente la encontró en su viaje, ni de los investigadores a quienes se la comunicó. La información, al parecer, no provino de ninguna parte… 

EL TIEMPO Y SUS MISTERIOS.

En la teoría especial de la relatividad (1905), Einstein enunció que el intervalo de tiempo medido por un reloj depende de su estado de movimiento. Los relojes de dos sistemas de referencia que se muevan de manera diferente registrarán lapsos de tiempo distintos entre los mismos acontecimientos. Este efecto es conocido como “dilatación” del tiempo. 

La dilatación del tiempo se hace realmente notable cuando el movimiento relativo de los sistemas de referencia en los que viajan los relojes implica velocidades cercanas a la velocidad de la luz (300.000 km/seg), de ahí que en la vida corriente no la percibamos directamente. A la velocidad de un avión, por ejemplo, la dilatación del tiempo se sitúa en el orden del “nanosegundo” (la milmillonésima fracción de un segundo), una cantidad muy pequeña para nosotros que, no obstante, ha llegado a ser registrada por relojes atómicos extremadamente precisos, confirmando así el enunciado de Einstein. 

Si la velocidad proporciona una manera de distorsionar el tiempo, la gravedad es otra. En la teoría general de la relatividad (1916) Einstein predijo que la gravedad retarda igualmente el tiempo. En la superficie de una estrella de neutrones la gravedad adquiere tal intensidad que el tiempo se retrasa allí un 30 por ciento con respecto al tiempo medido en la Tierra. Un agujero negro representa la máxima distorsión posible del tiempo: en su superficie el tiempo, literalmente, se detiene. 

MISTERIOS DE LA ASTROFÍSICA

Tal vez el Universo no se encontraba en una gran explosión de hace más de 13 millones de años – conocido como “El Big Bang ‘.

El físico estadounidense Nikodem Poplawi  sugiere en cambio que todo empezó cuando una gran estrella se hundió en un Universo más grande.

Visto desde fuera de la estrella colapsada, se comportaría exactamente como un agujero negro donde la gravedad se hace tan fuerte que la materia de la estrella se empuja en un punto infinitesimal.

Ello explicaría muchas de las anomalías contempladas, así como la detención de el Aether, e incluso la posibilidad de que nuestro cluster estelar se encuentre tras el Horizonte de eventos de un agujero de Gusano.

Agujeros que forman puentes

Pero la teoría de Poplawski sugiere que tales agujeros aparentemente negros en algunos casos pueden ser de los que muchos científicos denominan ‘agujeros blancos.

En estos agujeros blancos se forman puentes de Einstein-Rosen llamados, más conocidos como agujeros de gusano, o accesos directos a través del espacio y del tiempo.

Tales agujeros de gusano, intercomunican diversas branas o planos multiversales, informa la página web de la revista ‘Science’.

Hacia la teoría del todo.

Esta teoría puede resolver varios problemas de la física unificada. El problema reside en que la gravedad no se puede conciliar con las otras fuerzas fundamentales del universo: las fuerzas que operan en el núcleo atómico y las fuerzas electromagnéticas.

Pero si otro universo existía antes del  nuestro, la gravedad puede remontarse a un punto donde se unen todas las fuerzas, de acuerdo con el estudio, e incluso interactuar entre sí.

 Tal asociación lógica puede reunir a los científicos un paso más hacia el sueño de la “teoría de todo” (Teoría del Todo, TOE).

Qué sucedería fuera del agujero de gusano?

Otro problema es que nuestro Universo se está expandiendo más y más rápido, aunque la fuerza de la gravedad debería frenar esta expansión. Los investigadores han sugerido que la ampliación se debe al efecto del Aether. La idea de que el Universo se encuentra dentro de un agujero de gusano, ofrece otra explicación: Un agujero de gusano se expande por ambos extremos, y de esta forma existiría coherencia con lo previsto por  el reciente estudio de Niavesh  Afshordi , del que se deducen muchas similitudes.

¿QUÉ ES EL MULTIVERSO?

Los universos alternativos se han convertido en un campo legítimo de estudio, en parte porque pueden que existan realmente. Según la teoría cosmológica imperante, nuestro universo se formó a partir de una región microscópica de un vacío primordial mediante un estallido de expansión exponencial o inflación.Pero este mismo vacío podría estar generado continuamente otros universos, cada uno con sus propias leyes físicas. Algunos serían habitables y otros no.

¿COMO ENCONTRAR UNIVERSOS HABITABLES?

Muchas de las características que observamos en las leyes de la naturaleza parecen estar finamente ajustadas: un pequeños cambio en cualquiera de las constantes que aparecen en las ecuaciones de la física conduce, típicamente a un desastre : impide la formación de átomos;o la materia se dispersa tanto por el espacio que no puede condensarse para formar galaxias, estrellas o planetas. Sin embargo, al cambiar dos constantes a la vez, es posible conseguir, en algunos casos, conjuntos de valores que son compatibles con la formación de estructuras complejas y, quizás, incluso con algunas formas de vida inteligente.Cambiar tres o más constantes aumenta aún mas el rango de posibilidades.

TEORÍA DE LAS CUERDAS

Si bien alguna vez el ser humano fue considerado el culmen de la creación, en los últimos siglos ha ido perdiendo posiciones.Primero fue Copérnico quien lo expulsó del centro del universo. Después charles Darwin lo devolvió al mundo animal. Hoy sabemos que nuestro sistema solar no ocupa más que un insignificante rincón de la vía láctea, una galaxia común. Y, por si fuera poco, algunos físicos teóricos afirman que nuestro universo quizá no sea sino uno más entre innumerables mundos paralelos.

Según la teoría de las cuerdas,esos otros universos presentarían características diferentes al nuestro: albergarían otro tipo de partículas elementales, se regirían por otras fuerzas fundamentales y, con gran probabilidad, en muy pocos de ellos habría observadores que se cuestionasen la estructura de el cosmos. Ahora bien, si preguntamos  a los teóricos de las cuerdas cuando podemos observar dichos universos, nos responderán que el asunto se muestra mas difícil.

De manera sorprendente, y a pesar de tales afirmaciones la teoría no parece perder un ápice de credibilidad. Es más: se halla implantada con tal firmeza que, para la mayoría de los físicos teóricos, constituye a la principal candidata en convertirse en la ansiada teoría del todo. Según la teoría de las cuerdas, los constituyentes fundamentales del universo no son partículas, sino minúsculos objetos unidimensinonales que podemos imaginar como cuerdas en vibración. Si en realidad el mundo se compone de cuerdas, es posible que, algún día, llegue a describir todos los fenómenos físicos no solo de nuestro universo, sino también de otros.