El equipo de investigadores del mayor acelerador de partículas del mundo han presentado propuestas para construir un nuevo destructor de átomos aún mayor y que superaría al Gran Colisionador de Hadrones.

El Future Circular Collider (FCC), con un presupuesto de 17.000 millones de dólares, tendría 91 kilómetros de largo y eclipsaría a su predecesor, el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), de 27 kilómetros, situado en el European Organization for Nuclear Research (CERN), cerca de Ginebra.

¿Por qué quieren construir el Future Circular Collider (FCC)?

Los físicos quieren utilizar el mayor tamaño y potencia del FCC para sondear los límites del Modelo Estándar de la física de partículas, la mejor teoría actual que describe cómo se comportan los componentes más pequeños del universo. Al romper partículas a energías aún mayores (100 tera electronvoltios, frente a los 14 del LHC), los investigadores esperan encontrar partículas y fuerzas desconocidas; descubrir por qué la materia supera a la antimateria; y sondear la naturaleza de la materia y la energía oscuras, dos entidades invisibles que se cree que constituyen el 95% del universo.

Fabiola Gianotti, Directora General del CERN, dijo en una conferencia de prensa celebrada el lunes 5 de febrero:

“El FCC no sólo será un instrumento maravilloso para mejorar nuestra comprensión de las leyes fundamentales de la física y la naturaleza. También será un motor de innovación, porque necesitaremos nuevas tecnologías avanzadas, desde criogenia a imanes superconductores, tecnologías de vacío, detectores, instrumentación… tecnologías con un impacto potencial enorme en nuestra sociedad y enormes beneficios socioeconómicos”.

Un mapa esquemático que muestra una posible ubicación para el futuro colisionador circular. Crédito de imagen: CERN

Los desintegradores de átomos como el LHC hacen colisionar protones a una velocidad cercana a la de la luz en busca de productos de desintegración poco comunes que podrían dar pistas sobre nuevas partículas o fuerzas. Esto ayuda a los físicos a escrutar su mejor comprensión de los bloques de construcción más fundamentales del universo y cómo interactúan, descritos por el Modelo Estándar de la física.

Aunque el Modelo Estándar ha permitido a los científicos hacer predicciones notables -como la existencia del bosón de Higgs, descubierto por el LHC en 2012-, los físicos están lejos de estar satisfechos con él y buscan constantemente nueva física que pueda romperlo.

Esto se debe a que el modelo, a pesar de ser el más completo que tenemos hasta ahora, incluye enormes lagunas, lo que lo hace totalmente incapaz de explicar de dónde viene la fuerza de la gravedad, de qué está hecha la materia oscura o por qué hay tanta más materia que antimateria en el universo.

Energía siete veces mayor

Para desentrañar estas nuevas fronteras, los físicos del CERN utilizarán la energía siete veces mayor de los haces del FCC para acelerar partículas a velocidades aún mayores.

Una vista del LHC del CERN. Crédito de imagen: depositphotos.com

Pero el detector, a pesar de haber dado un prometedor paso adelante, dista mucho de estar construido. Las propuestas presentadas por el CERN forman parte de un informe provisional sobre un estudio de viabilidad que deberá estar terminado el año que viene. Una vez finalizado y si los planes del detector siguen adelante, el CERN -que está dirigido por 18 Estados miembros de la Unión Europea, además de Suiza, Noruega, Serbia, Israel y el Reino Unido- buscará probablemente financiación adicional de Estados no miembros para el proyecto.

A pesar de las grandes esperanzas depositadas en el nuevo colisionador, algunos científicos se muestran escépticos ante la posibilidad de que la costosa máquina descubra nueva física.

Sabine Hossenfelder, física teórica del Munich Center for Mathematical Philosophy, escribió en un post de 2019 en la plataforma X, antes Twitter:

“El FCC sería más caro que el LHC y el LIGO [Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory] juntos y tiene menos potencial de descubrimiento.

En el estado actual del conocimiento y la tecnología, no daría un buen retorno de la inversión. Actualmente hay mejores vías que seguir que la física de altas energías.”

Los Estados miembros se reunirán en 2028 para decidir si dan luz verde al proyecto. A continuación, la primera fase de la máquina -que haría colisionar electrones con sus homólogos animateriales, los positrones- entraría en funcionamiento en 2045. Por último, en la década de 2070, la FCC empezaría a hacer chocar protones entre sí.

Fuente: livescience

Tenemos algo para decirte: Visítanos en Facebook. Únete a la discusión en nuestra comunidad en Telegram. Y si te es posible, apoya nuestro trabajo invitándonos un café. ¡Te lo agradecemos!