El Gran Colisionador de Hadrones, el mayor acelerador de partículas del mundo, dejó de funcionar temporalmente para someterse a la transformación más importante desde su inauguración. El objetivo es multiplicar por diez su capacidad de observación y acercar respuestas sobre algunos de los mayores misterios del universo
Después de casi dos décadas de funcionamiento y de haber protagonizado uno de los mayores hitos científicos del siglo XXI con el descubrimiento del bosón de Higgs —popularmente conocido como la «partícula de Dios»—, el Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés), ubicado en el Centro Europeo para la Investigación Nuclear (CERN), fue apagado para iniciar un ambicioso proceso de modernización que se extenderá hasta 2030.
Lejos de significar el final de una etapa, el cierre temporal marca el comienzo de un proyecto destinado a convertir al acelerador en una herramienta mucho más potente. La nueva versión, denominada High-Luminosity LHC (HL-LHC), incrementará hasta diez veces la cantidad de colisiones entre partículas, permitiendo obtener un volumen de información sin precedentes para estudiar la estructura fundamental de la materia y el origen del universo.
¿Por qué es necesario apagar el acelerador?
El LHC es un gigantesco anillo subterráneo de 27 kilómetros de circunferencia, ubicado a unos 100 metros de profundidad entre Francia y Suiza. Allí, haces de protones son acelerados hasta velocidades cercanas a la de la luz antes de chocar entre sí, recreando condiciones similares a las existentes apenas una fracción de segundo después del Big Bang.
Esos impactos generan una enorme cantidad de partículas que son registradas por detectores como ATLAS y CMS, responsables del hallazgo del bosón de Higgs en 2012. Sin embargo, para responder las preguntas que aún permanecen abiertas, los científicos necesitan producir muchas más colisiones y registrar datos con una precisión muy superior a la actual.
Una transformación tecnológica sin precedentes
Durante los próximos cuatro años, miles de ingenieros, físicos y técnicos reemplazarán alrededor de 1,2 kilómetros de componentes del acelerador e instalarán nuevos imanes superconductores capaces de concentrar con mayor precisión los haces de partículas.
Al mismo tiempo, los detectores principales serán prácticamente reconstruidos. Incorporarán sistemas de seguimiento íntegramente basados en silicio, detectores capaces de medir tiempos con precisión de billonésimas de segundo y nuevos sistemas inteligentes para seleccionar, entre miles de millones de colisiones por segundo, aquellos eventos que podrían revelar fenómenos desconocidos. La incorporación de herramientas de inteligencia artificial también permitirá procesar el enorme caudal de información generado por el experimento.
Más allá del bosón de Higgs
El descubrimiento del bosón de Higgs confirmó una de las piezas centrales del Modelo Estándar de la física, la teoría que describe las partículas fundamentales y las fuerzas que actúan entre ellas. Sin embargo, esa teoría todavía deja sin respuesta interrogantes esenciales.
Los investigadores esperan que el nuevo acelerador permita comprender con mayor precisión cómo interactúa el propio bosón de Higgs, observar procesos extremadamente raros e incluso encontrar evidencias de fenómenos que el Modelo Estándar no puede explicar. Entre ellos figuran la naturaleza de la materia oscura —que representa cerca del 27 % del universo—, la energía oscura o la existencia de partículas completamente desconocidas hasta ahora.
Una inversión para las próximas décadas
El proyecto de modernización constituye una de las mayores inversiones científicas internacionales de los últimos años y reúne a miles de investigadores de decenas de países. Cuando el acelerador vuelva a entrar en funcionamiento, previsto para 2030, será capaz de generar hasta cien veces más datos que durante toda su primera etapa operativa, abriendo un escenario completamente nuevo para la física de partículas.
Aunque el hallazgo del bosón de Higgs fue un punto de inflexión en la ciencia contemporánea, los especialistas sostienen que apenas representó el comienzo de una búsqueda mucho más ambiciosa. El apagado temporal del mayor laboratorio de física del planeta no simboliza un cierre, sino el inicio de una nueva generación de experimentos destinada a responder algunas de las preguntas más profundas sobre el origen, la composición y la evolución del universo.