O Big Bang, Ao Alcance Da Man

6 >> ciencias

miércoles, 8 de octubre del 2008 | la voz de la escuela

O Big Bang, ao alcance da man O gran colisionador de hadróns permitirá viaxar no tempo hasta o inicio do universo O 10 de setembro púxose en marcha preto da cidade suíza de Xenebra o gran colisionador de hadróns (LHC), posiblemente o experimento científico máis grande e complexo xamais construído pola humanidade. Nos seus primeiros días de funcionamento os científicos lograron acelerar protóns a gran velocidade e inxectalos despois nun túnel circular de 27 quilómetros escavado baixo a fronteira entre Francia e Suíza. O plan de traballo prevía que en poucos meses, ou mesmo semanas, poderíanse lanzar dous feixes de protóns que viaxasen polo anel en sentidos opostos co fin de estudar o que ocorre nunha colisión frontal. Con todo, unha avaría no sistema de refrixeración obrigou a suspender as probas ata a vindeira primavera. Os protóns son unhas pequenas partículas que están presentes no núcleo de todos os átomos. De feito, o número de protóns dun átomo é o que determina a qué elemento químico pertence: todos os átomos de hidróxeno teñen un protón, os de osíxeno oito e os de chumbo 82. Illados dos seus átomos, os protóns poden acelerarse ata velocidades próximas ás da luz, pero a súa tendencia, como a de todos os corpos, é a moverse en liña recta. A única forma de curvar a súa traxectoria para evitar que choquen contra as paredes do anel é crear un potente campo magnético ao longo de toda a súa lonxitude. Como a intensidade dos imáns naturais non é suficiente, nos aceleradores de partículas recórrese a electroimáns, nos que o campo magnético créase facendo circular corrente eléctrica por unha bobina. Con todo, a contrapartida é que a maioría dos condutores eléctricos quéntanse ao paso da corrente (basta con tocar o cargador dun teléfono móbil). Se no LHC se utilizasen electroimáns normais a calor liberada podería fundir a instalación. Por iso recorreuse a cables de material supercondutor, que non se quentan ao paso da corrente eléctrica. Pero esta propiedade só aparece a temperaturas moi baixas, polo que no LHC foi necesario arrefriar 37.000 toneladas de equipo ata 271 graos baixo cero, unha temperatura aínda máis baixa que a que atopamos nas rexións máis frías do espazo exterior.

EN BUSCA DO MÁIS SIMPLE Ao longo do século XIX os científicos foron descubrindo que a aparente diversidade da materia que observamos (madeira, auga, ferro, cobre, aire, etcétera) era o resultado das combinacións dos átomos

> ACTIVIDADES O RAP DO LHC Kate McAlpine aproveitou as viaxes en tren ao seu traballo na oficina de prensa do CERN para compor un rap explicando o funcionamento do LHC. Gravouno en vídeo e subiuno a Youtube, onde se converteu nun dos éxitos do mes. (Podes explorar esta nova forma de comunicación científica escribindo un rap sobre algún dos temas que esteades vendo en clase. É un exercicio de ritmo, rima e enxeño, e sae mellor se se fai entre varios). ■ Telo aquí: http:// www.youtube.com/ watch?v=j50ZssEojtM

FOTOS: CERN (CENTRO EUROPEO PARA A INVESTIGACIÓN NUCLEAR)

¿CUSTE O QUE CUSTE? O LHC permitirá dar resposta a algunhas das preguntas básicas que nos facemos sobre o universo, ao módico prezo de 6.000 millóns de euros. ¿Como se compara co que custa o AVE? ¿E a estación espacial internacional? ¿Ou co que gastan ao mes os aliados occidentais na guerra de Iraq? Logo de buscar estes datos, organizade en clase un debate sobre o lugar que debería ocupar a investigación científica nas prioridades dun país.

Operarios ante un dos detectores do gran colisionador de hadróns, o LHC

de apenas un centenar de elementos químicos. A comezos do século XX descubriuse que, ao contrario do que suxería o seu nome grego, os átomos destes elementos non eran realmente indivisibles, senón que todos eles estaban feitos de só tres tipos de partículas: protóns, neutróns e electróns. Protóns e neutróns aínda haberían de perder o seu status de partículas elementais cando a base de colisións en aceleradores descubriuse que á súa vez estaban constituídos por outras aínda máis pequenas, os quarks. As violentísimas colisións que terán lugar no LHC permitirannos seguir profundando nesa viaxe ao interior da materia. Ao longo do

anel construíronse catro enormes detectores que serán capaces de rexistrar todos e cada un dos fragmentos que emerxan desas colisións. Pero, ademais, en cada choque producirase unha das aglomeracións de materia máis densas e quentes que podamos imaxinar, alcanzándose condicións similares ás que existían no universo pouco despois do Big Bang. Por ese motivo, o LHC non é só unha máquina para observar o infinitamente pequeno, senón tamén un billete para viaxar cara atrás no tempo e recrear minúsculos fragmentos do universo primitivo.

GLOSARIO Utilizando o buscador da páxina web do xornal localiza as noticias que saíron en setembro sobre o LHC. Empeza por facer un glosario buscando o significado dos termos que non entendas, aínda que máis que dicionario, terás que recorrer á Wikipedia. Entre as noticias hai tamén artigos de opinión. ¿Que idea transmiten do LHC e das investigacións que alí se realizan?

> Marcos Pérez

A máquina dos «records» Máis aló da Terra non existe un lugar máis frío que os supercondutores do LHC, salvo que algunha civilización alieníxena poña en marcha un experimento similar. Pero ao mesmo tempo, unha vez en funcionamento, as colisións entre protóns alcanzarán temperaturas moito máis altas que as que se dan en calquera estrela da nosa galaxia. Ademais, para evitar que no seu velocísimo percorrido os protóns choquen contra as moléculas de aire, no interior

do anel fíxose un baleiro dez veces máis perfecto que o que se atopa na Lúa, onde non hai indicio algún de existencia de atmosfera. UN PROXECTO INTERNACIONAL A institución responsable do LHC é o Centro Europeo para a Investigación Nuclear (CERN), aínda que na construción do colisionador participaron miles de enxeñeiros e investigadores de máis de cen países. Neste sentido, o LHC é comparable a outros gran-

des empeños científicos como o Proxecto Xenoma Humano, demasiado ambiciosos para que unha nación poida asumilos pola súa conta. España desempeña un papel destacado na construción do LHC, con case un centenar de científicos en persoal do experimento e moitos máis traballando na construción dos detectores e a análise dos datos. Algúns deles investigan e dan clase na Facultade de Física da Universidade de Santiago.

Partículas despedidas trala colisión de dous núcleos de ouro