A estas alturas seguro que sabes de qué hablamos cuando citamos al Gran Colisionador de Hadrones, un acelerador y colisionador de partículas que se encuentra ubicado dentro de las instalaciones del CERN o Organización Europea para la Investigación Nuclear. Una estructura que en su momento fue diseñada para colisionar haces de hadrones para así conseguir examinar la validez y límites del Modelo Estándar de Física.
Para conseguir realizar este trabajo en su momento se construyeron unas instalaciones que a día de hoy siguen siendo las más grandes del planeta. Para que podamos hacernos una idea mucho mejor, comentar que ha sido construido dentro de un túnel de 27 kilómetros de circunferencia y en el, a día de hoy, trabajan más de 2000 físicos llegados de 34 países diferentes mientras que para su construcción trabajaron cientos de universidades y laboratorios diferentes de todo el mundo.
El Colisionador de Hadrones es una de las tecnologías que más está ayudando al ser humano a entender su entorno
Como puedes ver, cuando hablamos del Colisionador de Hadrones lo hacemos sobre una tecnología que, si bien está abriendo nuevas puertas al entendimiento humano, lo cierto es que también tiene sus sombras. Sin entrar demasiado en qué puede ocurrir si alguna parte de su estructura llega a fallar durante la realización de unas pruebas, comentarte que en una de sus últimas reparaciones se tardó algo más de dos años en conseguir que este volviera a funcionar.
Lejos de todo esto, hay que mencionar que precisamente a esta estructura le debemos que, por ejemplo, en 2012 se descubriese el Bosón de Higgs y, desde esa fecha los físicos hayan conseguido conocer un montón de nuevas partículas subatómicas extrañas además de que ha servido fielmente para uno de sus objetivos, el de conseguir ayudar a confirmar los límites de la realidad.
Sin lugar a dudas estamos ante una estructura a la que la humanidad le debe mucho pero, después de una década de experimentos, esta es la primera vez que los investigadores y científicos que trabajan en la sede se han atrevido no solo a inyectar núcleos atómicos en la máquina, sino también átomos de plomo que contienen un solo electrón.
El CERN podría llegar a convertir en Colisionador de Hadrones en una fábrica de rayos gamma
Para dejar claro el propósito del experimentos, los responsables del CERN han anunciado que esta ha sido tan sólo una prueba de concepto con la que se pretende probar una nueva idea denominada como Gamma Factory, misma mediante la cual se pretende convertir al Colisionador de Hadrones en una fábrica de rayos gamma capaz de producir partículas masivas e incluso nuevos tipos de materia.
En palabras de Michaela Schaumann, ingeniera que a día de hoy trabaja con el Colisionador de Hadrones:
Estamos investigando nuevas ideas sobre cómo podríamos ampliar el actual programa de investigación e infraestructura del CERN. Descubrir qué es posible es el primer paso.
Al contrario de lo que puedas imaginar esta clase de experimentos no es algo nuevo dentro del CERN ya que literalmente cada año, justo antes del cierre anual de invierno, los investigadores experimentan y cambian las colisiones de protones por núcleos atómicos. La novedad es que en esta ocasión lo que han probado es a colisoinar átomos enteros.
La razón que hay tras el hecho de que los científicos nunca hayan realizado esta prueba es algo tan simple como que los átomos de plomo son frágiles y es tremendamente fácil quitar el electrón accidentalmente lo que finalmente acaba haciendo que el núcleo se estrelle contra la pared del tubo del rayo.
Según Michaela Schaumann:
Si demasiadas partículas se salen de su curso, el Colisionador de Hadrones vacía automáticamente el rayo ya que nuestra prioridad es proteger su estructura.
En las predicciones concluimos que la duración de este tipo especial de haz dentro del Colisionador de Hadrones sería de al menos 15 horas. En este sentido nos sorprendió saber que la vida útil podría ser de hasta 40 horas. Ahora la pregunta es si podemos preservar la misma vida útil del haz a una intensidad más alta optimizando la configuración del colisionador, que todavía estaba configurada para ser utilizado con protones.
Los investigadores buscan dar nuevos usos al Colisionador de Hadrones
Si llegado el momento los investigadores pueden optimizar estos haces de átomos, el próximo paso sería disparar los átomos circulantes con un láser para conseguir que el electrón salte a un nivel de energía más alto. Dentro del Colisionador de Hadrones el átomo se movería a una velocidad muy cercana a la de la luz, consiguiendo que la energía de la partícula sea increíblemente alta haciendo a su vez que la longitud de onda se comprima. Esto haría que se convirtiera en un rayo gamma.
Una vez los rayos gamma sean lo suficientemente potentes, estos tendrían la capacidad de llegar a producir partículas como pueden ser quarks, electrones e incluso muones por no citar que, llegado el momento, podrían incluso llegar a transformarse en partículas masivas y potencialmente incluso en nuevos tipos de materia como la materia oscura.