Cibermitanios

¿Cómo funciona el Gran Colisionador de Hadrones?

Para complementar el post anterior (¿Para qué es el Gran Colisionador de Hadrones?), en esta ocasión voy a citar un video-documental muy interesante creado por el CERN que explica detallada -pero no técnicamente- cómo funciona el LHC. La explicación es asombrosa, y hasta un poco inquietante... Debajo del video, dejo una breve explicación de lo que allí se observa.

Para ver a pantalla completa: click derecho » Zoom » Full Screen

Explicación


Primera etapa: dentro del LHC, todo comienza con simple tubo de gas comprimido (hidrógeno), que es inyectado en una cámara donde se le extraen los electrones para dejar los núcleos al desnudo (protones). Como los protones poseen una carga eléctrica determinada (positiva), pueden ser desplazados mediante un campo magnético que tenga la misma carga. Son acelerados hasta un tercio de la velocidad de la luz.

Segunda etapa: por cuestiones de practicidad, el resto de la aceleración no se produce en un camino lineal, si no circular, donde los protones serán repetidamente empujados por campos electromagnéticos, siendo primero divididos en 4 grupos y luego recombinados a la salida de esta etapa, con una velocidad de 91,6% de la velocidad de la luz.

Tercera etapa: los protones ingresan a un dispositivo llamado sincrotón, otro anillo de más de 600 metros de diámetro que los llevará hasta un 99,9% de la velocidad de la luz, conocido como "punto de transición". En este punto, los protones ya no pueden alcanzar más velocidad (es la velocidad límite de nuestro Universo), pero como se los sigue acelerando (se les añade energía), lo compensan expandiendo su masa (se hacen más pesados). La energía que poseen ahora los protones es de decenas de miles de millones de veces mayor a la normal, y su peso unas 25 veces superior.

Cuarta etapa: otro anillo, esta vez de 7 kilómetros de circunsferencia, recibe los protones para elevar su energía aún más: 450 GeV (Giga-ElectronVoltios), de una forma similar a la de la etapa anterior.

Quinta etapa: este anillo es de 27km, y su función es mucho más compleja que las de los anteriores. Está dividido en dos partes, como una avenida, donde los protones viajan en direcciones opuestas, pero sin tocarse. Con esto se logra que la fuerza de la colisión, llegado su momento, sea doble. Pero antes de eso, estarán girando y siendo cuidadosamente sincronizados con nuevos haces provenientes de las etapas anteriores durante media hora, hasta que haya en circulación 2.800 grupos de protones.

Durante todo este proceso, el LHC continúa agregando energía a los haces; pero como ya están tan cerca de la velocidad de la luz, continúan "creciendo" y cada protón llega a tener 7 Tera-eV y es 7.000 veces más pesado que lo normal.

Finalmente, los electroimanes que dirigen los haces los llevan a un curso de colisión. La energía total liberada por sólo dos protones que colisionan es de 14 TeV, proceso que se supone es similar al del Big Bang.

La explosión y las trayectorias de las posibles sub-partículas resultantes de la explosión serán analizadas por las supercomputadoras del LHC, revelando una mecánica nunca antes observada por el Ser Humano: cómo funciona el Universo...