______________________________________________
Algunas de las preguntas más profundas y más antiguas a las que se ha enfrentado la humanidad es: ¿de qué estamos hechos? ¿Por qué hay tantas sustancias diferentes en la naturaleza? La Física de Partículas ha tratado de responder a estas cuestiones durante más de cien años, estudiando las partículas que componen la materia y sus interacciones. Un viaje al interior de la materia nos revela que todo lo que vemos (desde el océano a las estrellas, pasando por los minerales, plantas, animales e incluso nosotros mismos) está compuesto de átomos. Asimismo, estos átomos pueden dividirse en partículas más pequeñas: electrones, protones y neutrones.
La Física de Partículas va más allá y estudia el interior de estas partículas hasta llegar a las partículas elementales, los ladrillos indivisibles de la materia. Tras centenares de experimentos se ha llegado a la conclusión de que la materia está formada únicamente por tres partículas, que se combinan entre sí para conformar todo lo que vemos en el día a día. Estas tres partículas son los electrones y los quarks up y down. Sin embargo, existen otras partículas que no podemos ver pero que juegan un papel importante en el Universo tales como los neutrinos, el bosón de Higgs u otros tipos de quarks.
 |
| Durante un momento de la charla. |
La experimentación con partículas elementales no sólo ha permitido clasificar la materia, también ha llevado al estudio de las interacciones que pueden sufrir dichas partículas. De nuevo, la variedad de procesos que observamos es inmensa: gravedad de los objetos, rayos en tormentas, el brillo de una lámpara, el calor producido en el Sol... Sin embargo, estos sucesos en apariencia tan diferentes son manifestaciones de cuatro fuerzas distintas: gravedad, electromagnetismo, fuerza nuclear fuerte y fuerza nuclear débil. Cada una de estas interacciones tiene una intensidad diferente y actúa a diferentes distancias. Un cambio en las propiedades de las fuerzas daría como resultado un Universo completamente distinto. Algunos ejemplos concretos de estas propiedades: la gravedad se nota a escalas planetarias mientras que las fuerzas nucleares sólo actúan en el interior de los átomos. La electricidad nos permite comunicarnos a grandes distancias, y podemos aprovechar las fuerzas nucleares para datar radiactivamente fósiles y restos arqueológicos.
Los estudios de partículas elementales se han resumido matemáticamente en el denominado Modelo Estándar. Se trata de la teoría matemática más precisa que posee la humanidad. Sin embargo, y pese a la extraordinaria exactitud que alcanzan los cálculos utilizando el Modelo Estándar, se sabe que necesita ser refinada. Para la mejora de nuestra comprensión del Universo es primordial continuar formando científicos e ingenieros que puedan tomar las riendas de esta enorme empresa en el futuro. El avance de la ciencia pasa por realizar mejores y más precisos experimentos, tanto de alta como de baja energía. Para realizar dichos experimentos se requieren organizaciones internacionales que puedan asumir los costes de investigación y desarrollo que, a la postre, lleven a mejoras tecnológicas para nuestra sociedad.
En el laboratorio europeo para la investigación nuclear (CERN) es una institución pacífica en la que trabajan científicos, técnicos e ingenieros de más de cien países alrededor del mundo. El CERN alberga la máquina más grande jamás construida: el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), un acelerador de partículas de forma circular. Este acelerador se encuentra en la frontera franco--suiza a cien metros bajo tierra y posee 27 km de circunferencia. El propósito de esta máquina es acelerar protones para producir choques de muy alta energía. Esto permite explorar el interior de los protones, así como crear nuevas partículas que existieron en los primeros instantes tras el Big Bang. El estudio de estas nuevas partículas permitirá conocer mejor el Universo en el que vivimos y los procesos que han llevado al momento actual. El LHC ha supuesto un auténtico reto tecnológico en el que las empresas han contribuido con tecnología puntera (sistemas de vacío, imanes superconductores, electrónica ultrarrápida, sistemas de criogenia, computación) que han supuesto un retorno monetario superior al invertido (alrededor de 3 euros por cada euro invertido).
El afán por responder a preguntas fundamentales de la ciencia ha cambiado el mundo en el que vivimos. No sólo por el conociemiento que ha proporcionado, si no por las innumerables aplicaciones que ha dado. Entre estas podemos destacar las técnicas de diagnóstico por imagen en medicina, que utilizando técnicas aplicadas a la Física de Partículas, han permitido detectar y eliminar tumores y han dado las imagenes más precisas del cerebro. Las necesidades de procesado de información también han llevado a progreso en la tecnología de la computación. Otra aplicación que nació en el CERN y ahora es ampliamente utilizada es la World Wide Web (WWW) que nos ha llevado a la Era de la Información.
En el laboratorio europeo para la investigación nuclear (CERN) es una institución pacífica en la que trabajan científicos, técnicos e ingenieros de más de cien países alrededor del mundo. El CERN alberga la máquina más grande jamás construida: el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), un acelerador de partículas de forma circular. Este acelerador se encuentra en la frontera franco--suiza a cien metros bajo tierra y posee 27 km de circunferencia. El propósito de esta máquina es acelerar protones para producir choques de muy alta energía. Esto permite explorar el interior de los protones, así como crear nuevas partículas que existieron en los primeros instantes tras el Big Bang. El estudio de estas nuevas partículas permitirá conocer mejor el Universo en el que vivimos y los procesos que han llevado al momento actual. El LHC ha supuesto un auténtico reto tecnológico en el que las empresas han contribuido con tecnología puntera (sistemas de vacío, imanes superconductores, electrónica ultrarrápida, sistemas de criogenia, computación) que han supuesto un retorno monetario superior al invertido (alrededor de 3 euros por cada euro invertido).
El afán por responder a preguntas fundamentales de la ciencia ha cambiado el mundo en el que vivimos. No sólo por el conociemiento que ha proporcionado, si no por las innumerables aplicaciones que ha dado. Entre estas podemos destacar las técnicas de diagnóstico por imagen en medicina, que utilizando técnicas aplicadas a la Física de Partículas, han permitido detectar y eliminar tumores y han dado las imagenes más precisas del cerebro. Las necesidades de procesado de información también han llevado a progreso en la tecnología de la computación. Otra aplicación que nació en el CERN y ahora es ampliamente utilizada es la World Wide Web (WWW) que nos ha llevado a la Era de la Información.
_________________________________________
Para saber más:
El LHC y la frontera de la Física. A. Casas, 2009, Ed. Catarata
http://wwwae.ciemat.es/
Para saber más:
El LHC y la frontera de la Física. A. Casas, 2009, Ed. Catarata
http://wwwae.ciemat.es/
No hay comentarios:
Publicar un comentario