"Podemos encontrar sorpresas con el acelerador LHC"

Enrique Fernández dirige el Instituto de Física de Altas Energías de la Universidad Autónoma de Barcelona pero, además, preside desde el 1 de enero el Comité de Política Científica del Centro Europeo de Investigaciones Nucleares (CERN), el mayor laboratorio de física de partículas del mundo, situado en Ginebra (Suiza).

El nuevo acelerador de partículas del CERN, llamado LHC, ha sido construido en un túnel subterráneo en forma de anillo de 27 kilómetros de circunferencia en la frontera de Suiza con Francia y se espera que, entre otras cosas, pueda reproducir algo parecido al Big Bang, la explosión que creó el Universo.

¿Cuándo se pondrá en marcha el nuevo acelerador LHC?

La fecha oficial es junio. Creemos que durante el verano ya tendrán lugar las primeras colisiones. De todas formas, el problema para prever la fecha exacta reside en que en este acelerador, si hay un problema serio, el retraso es de tres meses porque la máquina se enfría por sectores y, si hay un problema que requiera calentar uno de los sectores, lleva tiempo hacerlo. Ahora mismo, los experimentos van bien.

¿Cómo explicaría la actividad del LHC a alguien que no fuera físico?

Lo que se hace es colisionar protones contra protones por un motivo: los protones están hechos de partículas más elementales, que son los
quarks. Así, lo que hacemos en realidad es choques entre quarks, que son choques entre partículas fundamentales que, que sepamos, no tienen estructura. Poder aislar estas colisiones entre partículas realmente elementales es la manera más limpia de aprender qué es lo que ocurre al nivel de las interacciones más elementales. Es un vehículo para poder estudiarlas colisiones entre partículas elementales de verdad.

Una de las cuestiones que se pretenden descubrir con el LHC es la existencia del bosón de Higgs (una partícula hipotética que sería la responsable de que la materia adquiera masa). ¿Qué supondría su hallazgo?

Esta partícula ocupa un lugar bastante importante porque es la manera de explicar la ruptura de la simetría, el hecho de que las partículas tengan masas distintas. Hasta ahora la única explicación que se ha podido dar es inventarnos esta partícula que se llama Higgs (por el físico que la sugirió, Peter Higgs) y que crea un campo en todo el Universo de manera que cuando una partícula se mueve en este campo es como si tuviera masa. El Higgs es lo que da la masa a las partículas, ya que cuando una partícula se mueve en dicho campo, éste ofrece como una resistencia al movimiento y eso es lo que llamamos masa. Ésta es la única explicación que se ha logrado dar dentro de un marco determinado, por eso es muy importante ver si esta partícula tiene las características que se le suponen para que pueda explicar la masa; si existe un Higgs, tal y como se espera, tiene que poder ser detectable en el LHC.

¿Y qué pasaría si no se detectase?

Sería casi más sorprendente que si se detectase. Habría que cambiar el modelo estándar de entender la física, posiblemente en profundidad. Pero que no se encontrase el Higgs es posible, aunque muy inesperado.

¿Por qué no se ha podido encontrar el Higgs con otros aceleradores?

Porque para producirlo como partícula real hay que acumular una gran cantidad de energía en un punto muy pequeño y esta gran cantidad no se ha podido lograr hasta ahora. Pero el LHC llega a la escala de densidades de energía en la que se cree que se puede ver el Higgs.

¿Se sabe cuándo se dará este paso?

Bueno, esto depende un poco de la masa que tenga, por lo que puede ser fácil o difícil. Es una cuestión técnica. Si da la casualidad de que la masa se encuentra en una zona muy favorable, donde la partícula se encuentre muy aislada, se descubrirá pronto; si no, habrá que trabajar los datos mucho más para poder aislarla.

¿Y tienen estimaciones sobre dónde se puede encontrar?

Sí, porque el acelerador anterior, el LEP, ya nos dio una indicación indirecta de que el Higgs debe existircon un cierto rango de masas que, de hecho, son bajas.

Se ha especulado sobre la posible generación de agujeros negros en el LHC que implicaran la destrucción del mundo ¿Es esto posible?

Es verdad que se podrían crear, pero la peligrosidad sería mínima. Estose ha estudiado con mucho detalle. Los miniagujeros negros se disipan muy rápidamente.

Parece que se presentará una dicotomía según si se encuentran resultados o no....

Es así. Hay que esperar y ver. Puede que la sorpresa mayor del LHC sea realmente una sorpresa, algo no esperado Está toda la temática de la materia oscura. Hay evidencia astrofísica y cosmológica de que hay materia oscura, pero nadie sabe de qué está hecha. Se sabe que no es bariónica, como la materia ordinaria, sino que es de otro tipo. Uno de los candidatos más plausibles a materia oscura es lo que llamamos partículas supersimétricas, que tienen masa y que interaccionan débilmente.Son candidatos naturales a la materia oscura. Dependiendo de su masa, éstas podrían ser también detectables en el LHC. Si se localizaran partículas supersimétricas, se abriría un campo enorme porque se podría comenzar el estudio de un nuevo tipo de materia que hasta ahora no hemos podido detectar de manera directa... Esta es otra de las grandes posibilidades.

¿Podría haber algún hallazgo en torno a las dimensiones extra, sobre las que se lleva años especulando?

Hay toda una escuela de científicos muy metidos en esto. Hay más de tres dimensiones extra, pero son muy pequeñas y curvadas sobre sí mismas, así que no las detectamos macroscópicamente. Aunque es especulativo, se podría ver una manifestación indirecta de esto.

¿Se puede hacer física de partículas sin grandes colisionadores?

Es difícil, porque se ha llegado a una situación muy avanzada. El progreso en los últimos 50 años ha sido enorme, lo que se podrá ver con una perspectiva histórica dentro de más años. Si analizamos, por ejemplo, el modelo estándar, que por cierto tiene un nombre muy poco pretencioso, vemos que es extraordinario. Es una teoría muy bien construida
que funciona a un nivel de detalle exquisito. Progresar en esa dirección requiere experimentos muy controlados y de precisión. Sin tener instalaciones como un acelerador de alta energía donde se pueden hacer colisiones fundamentales es muydifícil progresar.

El LHC intenta recrear las condiciones del Big Bang...

Sí. Cuando uno colisiona estas partículas a muy alta energía, la cantidad de energía en el punto de colisión es realmente enorme. Son condiciones muy parecidas a las del Big Bang...