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El Nuevo Colisionador de China Promete Ser el Mayor del Mundo, Con 100 Km de Circunferencia, Ofreciendo una Alternativa Más Económica y Potente para la Investigación de Partículas Subatómicas
China no quiere quedarse fuera del estudio de la «partícula de Dios». El descubrimiento del bosón de Higgs hace más de una década continúa teniendo consecuencias en la física actual, ya que confirmó la existencia del campo teorizado de Higgs. Esto es importante porque su estudio nos permite conocer las interacciones entre partículas subatómicas y entender más sobre la estructura del universo.
Fue un gran logro y aún se investiga para conocer más sobre la supersimetría, las nuevas partículas y la misteriosa materia oscura, siendo esta uno de los componentes más desconocidos del universo. El logro fue de los investigadores del CERN y se realizó en el Gran Colisionador de Hadrones, o LHC. Ahora, China quiere su propio acelerador de partículas y busca no solo que sea mayor, sino también mucho más barato y fácil de construir.
La Lucha por un Nuevo Colisionador
El LHC europeo es un enorme túnel de 27 kilómetros de circunferencia localizado a casi 180 metros bajo el suelo, en un punto cercano a Ginebra. El mayor logro fue la detección en 2012 del mencionado bosón de Higgs, pero en sus instalaciones, los científicos continúan investigando la composición de los átomos, cómo interactúan entre sí, si hay dimensiones desconocidas como prevén los modelos de la teoría de cuerdas y, en definitiva, probar otras teorías de la física de partículas y de la física cuántica.
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En estas investigaciones, disparan átomos a velocidades enormes, esperando que choquen entre sí, generando una reacción que es lo que los investigadores pueden estudiar. Esto, claro, resumido de una forma tremendamente simple, pero parece que el LHC se está quedando pequeño para las nuevas investigaciones que quieren realizar y están planeando un colisionador mayor. Mucho mayor.
El Nuevo Supercolisionador Europeo
Ya está sobre la mesa la construcción de un futuro supercolisionador. ¿El objetivo? Acelerar el estudio de la materia oscura que, se estima, compone el 95% del universo. En una entrevista a la BBC, la profesora Fabiola Gianotti -directora general de la Organización Europea para la Investigación Nuclear- afirma que, para realizar el proceso, necesitan «algo grande».
Describiendo el nuevo acelerador como «una máquina maravillosa», Gianotti considera que será «una herramienta que permitirá a la humanidad dar enormes pasos hacia adelante en respuesta a preguntas de física fundamental sobre nuestro conocimiento del universo. Para eso, necesitamos un instrumento más potente».
Se estima que el nuevo supercolisionador europeo tendrá una circunferencia de 91 kilómetros y tendrá una primera fase de construcción que costará 17 mil millones de dólares. El objetivo es ponerlo en funcionamiento en 2040, con una segunda fase con imanes más potentes para 2070, aunque hay voces en contra que consideran que es un desperdicio y que el LHC puede rendir más. Hay países que, directamente, dicen que no van a financiar su parte.
Los Ambiciosos Planes de China
Ahora sí, entra en juego China. En 2018, comenzaron a aparecer noticias que hablaban de los planes ambiciosos del gigante asiático para construir un enorme colisionador. Llamado, en principio, Colisionador de Positrón y Electrones Circulares, o CPEC, tendrá la misma misión de investigar todo lo relacionado con el bosón de Higgs. Wang Yifang, director del Instituto de Física de Alta Energía de China, afirmó que «el CPEC será el mayor colisionador de positrones-electrones del mundo».
No se dieron muchos detalles sobre el mismo, pero se compartió un diseño conceptual que mostraba un enorme colisionador de 100 kilómetros de circunferencia y la ambición de ser siete veces más potente que el LHC. Además, el objetivo era fabricar millones de partículas del bosón para estudiarlas con más precisión que en el colisionador europeo. Otro objetivo es que sea más eficiente. En lugar de hacer chocar protones (lo que genera partículas de Higgs junto con otros tipos), en el colisionador chino se harán chocar electrones y positrones, que solo producirán partículas de Higgs.
El Costo y las Colaboraciones del Proyecto Chino
Desde la primera información, han pasado seis años, pero en un reciente artículo publicado en Nature, podemos ver que China no ha olvidado sus planes ambiciosos. En el nuevo artículo, se vuelve a hablar de un CEPC de 100 kilómetros de diámetro y diferentes investigadores ratifican esa intención de ser más precisos al estudiar las características del bosón.
Y lo más sorprendente es que el costo del proyecto sería de «solo» 5 mil millones de dólares. Comparado con el estimado para el supercolisionador europeo, es menos de un tercio. En el artículo de Nature, Andrew Cohen considera que China puede construir el acelerador sin ayuda de nadie más, pero para ciertas partes del mundo, como el sistema de detección, necesitarán ayuda internacional.
Por otro lado, otra complicación que China puede encontrar es la cooperación internacional. Tian Yu Cao, historiador y filósofo de la física de partículas y de la teoría cuántica, considera que «habrá una mayor resistencia por parte del oeste para ayudar a China» debido al clima actual de guerra tecnológica y, sobre todo, comercial entre Estados Unidos (y socios tanto occidentales como asiáticos) y China.
A pesar de todo, en China se muestran confiados y afirman estar completamente preparados para un proyecto como este que, si todo sale bien, comenzará a construirse en 2027 y empezará a operar antes que el nuevo colisionador occidental. Veremos qué sucede, ya que el estudio de la partícula de Dios puede sumarse al actual clima de tensión entre China y… el resto del mundo.
Imagen | CERN
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