Origen del universo

*Conferencia realizada en el marco de la Feria Científica de la Facultad de Ingeniería

Gerardo Herrera Corral
CINVESTAV-Zacatenco

He trabajado en los últimos 20 años en un proyecto de largo aliento. Comenzado a inicios de los 80, empezó a funcionar hace unos años: el Gran Colisionador de Hadrones. El equipo mexicano participa desde 1985.
Pero, ¿qué es?: Es un acelerador de partículas, una máquina enorme en la frontera entre Suiza y Francia, cerca del laboratorio más grande del mundo: el Centro Europeo de Investigaciones Nucleares, creado hace 60 años para investigación nuclear con propósitos pacíficos. Pocos años antes había acabado la II Guerra Mundial y, de pronto, los investigadores de Europa en guerra trabajaban juntos en un proyecto de paz.
Es un acelerador de casi 28 km de perímetro, a una profundidad que va de 80 a 170 m. Es un túnel de 4 m de diámetro con la máquina más potente jamás construida para acelerar iones y protones en direcciones opuestas, y hacerlos chocar en 4 puntos de interacción y obtener la energía del centro de masa más alta jamás lograda. Todavía no se ha llegado a este objetivo. Estos años ha trabajado a 7 tera electrones volts, en el centro de masa. En febrero de 2015 operará a 13 tera electrón volts, ya muy cerca de la ener-gía de diseño.
Los iones que acelera son los más pesados posibles, los de plomo, para hacerlos chocar a una energía impresionante de 1,150 tera electrones volts y, así, crear las condiciones del universo temprano.
El Colisionador- Una de las críticas fuertes era que no tenía futuro, porque resultaba imposible construir un bipolo para crear un campo de 8.3 tercios, algo ya posible. Opera con neutronos de 14 y 16 tercias y superconductores enfriados a 1.9 grados sobre el cielo, un estado de superfluidez que hace a la tecnología muy sofisticada. Los mexicanos entramos en 3 proyectos grandes: Atlas, CMS y Alis. Y uno pequeño: el H7.
¿Qué es el Alis?- Es un conglomerado de detectores, en un edificio de casi 14 metros de altura y 26 de largo que en realidad alberga a 18 detectores. Dos de estos sistemas fueron diseñados y construidos por mexicanos en México. El detector de rayos cósmicos, el “cosmic raid detector”, cubre toda la parte superior del magneto del detector V0, a 3 metros del punto de interacción que resultó ser una pieza muy importante.
La semana última estaba contento porque en 2009 propusimos la colaboración y la incorporación de un detector más que ampliara la capacidad de Alis, para hacer una física que no se había pensado: una física interactiva. Esa semana se aprobó como sistema independiente. Este detector fue pensado, propuesto, concebido, diseñado, construido y operado totalmente por mexicanos. Este detector, AD, por Alis Difractil, ampliará la posibilidad de que Alis haga física retroactiva.
El tema de Alis es estudiar el universo temprano, de 1 a 10 microsegundos después del “big-bang”. Sabemos que comenzó hace 13,800 millones de años con una pequeña mota de luz rápidamente expandida, llamada inflación, y justo después debió existir un plasma de quarks-gluones que es muy revelador estudiar.
¿Por qué este interés? Resulta que el universo se desarrolló de tal manera que hasta los 300,080 años se hizo transparente. Antes la luz estaba atrapada detrás de un telón de obscuridad, que los telescopios no pueden rebasar. Si queremos ver cómo era más allá de este muro, es necesario construir un microscopio y eso es justamente el Gran Colisionador de Hadrones. Esto es Alis.

Resultado- El Gran Colisionador de Hadrones, el 4 de julio de 2012, contestó la 1ª de las 5 preguntas básicas de la física moderna: el origen de la masa, con el descubrimiento de Higgs, la “partícula de Dios”.
¿Qué es el Higgs?- Todo lo que nos rodea se forma con partículas de materia, las otras son las de fuerza. El Higgs no es ni una ni la otra, es una distinta, es un campo que interacciona con las dos, las de fuerza y las de materia, y al hacerlo les da una inercia universal. Comunica una resistencia al universo, que al moverse los físicos le llamamos “masa”. Entonces, es el responsable de que los cuerpos se resistan al movimiento, es el mecanismo de Higgs, una concepción fundamental de la naturaleza.
Tabla de Partículas Elementales- Otro de los grandes primeros logros del Colisionador es la Tabla de Partículas Elementales. Debería ser un gran evento para ustedes. Por primera vez en la historia está completa, aunque quizá no por mucho tiempo. Finalmente se pudo observar el Higgs, la partícula faltante.

Si quieres conocer más de los temas que se trataron en la Feria Científica de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma de Yucatán, sólo tienes que dar 'click' en el siguiente enlace, el de nuestro magazine (págs: 14-18): El Puente No. 22