Manuel María Díaz Gómez, físico experimental, ha celebrado un encuentro digital con los lectores de la edición web del periódico respondiendo a las cuestiones que los internautas le han planteado sobre el Acelerador de Partículas.

Onubense de 34 años, trabaja en el proyecto Atlas, el más ambicioso y costoso de los cuatro experimentos que desarrolla el Laboratorio Europeo para la Investigación Nuclear (CERN) alrededor del Acelerador de Partículas (Gran Colisionador de Hadrones, LHC). El programa Atlas pretende descubrir el Bosón de Higgs, también conocida como partícula de Dios, que podría explicar el origen de la materia.

1- Enrique 21.10.2008, 18:45 Qué le parecen las declaraciones del profesor Lozano Leyva que afirma que el futuro del abastecimiento energético en Andalucía pasa por la construcción de centrales nucleares en nuestra comunidad.

Yo pienso que se nos avecina un problema de abastecimiento energético a nivel global, y no sólo en Andalucia. En ese sentido, estoy de acuerdo con el profesor Lozano Leyva (Don Manuel), en que la energia nuclear es, hoy por hoy, una alternativa ecológica y segura a dicho problema. Habrá tambien que seguir de cerca los avances del projector ITER sobre la fusión nuclear (la fuente de energía de las estrellas).

2- Un lector asiduo 22.10.2008, 10:16 Totalmente en serio y sin cachondeo alguno, ¿si el LHC se escacharra, nos vamos todos al garete?

¡Claro que no! En fin, más me vale, porque el LHC pasa por debajo de mi casa :oD

3- Tokamak 23.10.2008, 00:23 Aún pese a ser demasiado pronto, ¿Cree posibles aplicaciones prácticas de este proyecto? Si consiguen dominar las cualidades únicas del bosón, ¿Cree que entraríamos en una nueva revolución tecnológica sin precedentes?. Además, como ya sabrá, existe controversia acerca de la seguridad de los experimentos. ¿Qué siente usted ante la magnitud nunca antes vista de este prodigio tecnológico? ¿Cree que podría ser la llave al futuro o un nuevo Frankenstein?

Claro que sí, de hecho algunas de esas aplicaciones prácticas son ya una realidad: El software de simulación GEANT4, desarrollado en el CERN y actualizado para asistir a los físicos en el diseño y puesta a punto de los diversos detectores, es actualmente utilizado por la ESA (Agencia Espacial Europea) o la NASA en algunos de sus proyectos. También es de una utilidad enorme en el ámbito de la medicina nuclear, para la investigación, por ejemplo, de nuevas técnicas de radioterapia. La medicina podrá también beneficiarse de la tecnología utilizada en detectores como ATLAS. El sistema de píxeles híbridos de uno de sus subsistemas podría ser utilizado en la construción de nuevos "Scanners" que mejoren la calidad y precisión de las imágenes, lo cual significaría un mejor diagnóstico prematuro de enfermedades como el cáncer.

No debemos olvidar tampoco las aplicaciones que el GRID, sistema de distribución y cálculo de datos, desarrollado para analizar el volumen masivo de información generado por el LHC, pueden tener en un futuro próximo.

Respecto a la seguridad de los diversos experimentos, puedo asegurarle que no existe absolutamente nigún riesgo, ni para el medio ambiente ni para el hombre (o la mujer).

5- Una terricola 23.10.2008, 13:53 ¿Que aplicaciones científicas tiene reproducir un pequeño "Big Bang"?

Aplicaciones científicas ninguna, en cambio si tiene un enorme valor para entender, por ejemplo, cómo se generaron algunas partículas fundamentales (ej. protones, neutrones), que son la base de nuestro universo, a partir de una "sopa" o plasma de quarks (partículas elementales de las cuales están compuestas las anteriores).

6- Losan 23.10.2008, 16:48 No tengo mucho conocimiento sobre física ("nivel usuario"). Me gustaría que me explicara para qué sirve este acelerador de partículas y como se puede logar el objetivo previsto. Gracias.

Intentaré describirlo de una manera sencilla. Digamos que para poder dar respuesta a muchas de las incógnitas que aún quedan pendientes en la física de partículas es necesario hacer colisionar haces de partículas a una gran energía. Ese es exactamente el objetivo de un acelerador de partículas. Ahora bien, para poder lograr nuestro objetivo no sólo basta con acelerar y hacer colisionar dichos haces, sino que es necesario también construir detectores alrededor del punto de colisión de manera que se pueda analizar el resultado de la colisiones. Alrededor del LHC se han construido 6 de estos detectores, cada uno con un objetivo "más o menos" distinto.

7- Antonio 23.10.2008, 18:39 Unas cuantas preguntas para nuestro experto:Además de tratar de encontrar el bosón de Higgs, ¿qué otros proyectos hay preparados en el LHC? ¿cuál será la velocidad de las protones? ¿y si la partícula "divina" no aparece?¿se vendrá abajo el modelo estandar o está prevista la sustitución por otro más adecuado? Por último, ¿se intentará confirmar algún aspecto de la teoria de "cuerdas"? Muchas gracias y buena suerte.

Existen 6 experimentos distribuidos alrededor del LHC:

ATLAS

CMS

LHCb

ALICE

TOTEM

LHCf

Desafortunadamente no puedo explicarte aquí los objetivos de cada experimento, pero estaré encantado de hacerlo si me contactas por correo electrónico.

Respecto a la velocidad de los protones, sera muy próxima a la velocidad de la luz (99.9999991%), o sea ~300000 Km/s.

Yo veo al modelo standard como un enorme puzzle al que le faltan unas cuantas piezas, y en ese sentido el modelo de Higgs representa una pieza que encaja muy muy bien (en el plano teórico).

Nadie duda sobre el mecanismo de creación de masa (ruptura espontánea de simetría), la unica incógnita es saber si el modelo de Higgs es adecuado o si será necesario otro mas complejo.

No conozco a ningún grupo que esté preparándose para validar algún aspecto de la teoría de cuerdas. El problema es que la energía necesaria para validar esta teoría están muy pero que muy por encima de la disponible en el LHC.

8- luis angel 24.10.2008, 00:57 ¿Es cierto que quieren ver si existen agujeros negros en miniatura y también creen que hay agujeros que los transporten hacia el pasado?

Sí, existen algunas teorías que predicen la creación de microagujeros negros en el LHC. Estos microagujeros, que nadie se asuste, se desvanecerían instantáneamente, así que no existe absolutamenete ningún riesgo. Respecto a lo del viaje al pasado... me parece más ciencia-ficción :o>.

9- maria 24.10.2008, 11:44 Sin tener conocimiento alguno de física, me resulta incomprensible el presupuesto de que la materia se generase en un momento concreto. ¿Y antes de eso, qué había? ¿habría algo, no?

Existe una anécdota muy curiosa (no sé si será cierta), en la que los paganos, allá por el siglo V de nuestra era, donde la cosmología era todavía una rama de la teología, solían preguntar: Qué hacía Dios antes de crear el universo? Ante tal ofensa, la respuesta general era: ¡Estaba muy ocupado creando el infierno para vosotros! San Agustín de Hippo tenía una respuesta algo más sutil: El universo no fue creado en un momento preciso, sino simultáneamente con el tiempo. Impresionante, ¿no? La relatividad general nos da la misma respuesta, es decir, antes del big-bang, no tiene sentido hablar ni de espacio ni de tiempo... Nuevas teorías predicen la existencia de un universo "gemelo" que se contrajo hasta un punto (Big crunch) para luego expandirse y dar lugar a nuestro universo actual.... Yo me inclino por esta posibilidad.

10- Rofa 24.10.2008, 14:39 http://www.madeinhuelva.es Saludos, Me gustaria saber los pasos que hay que seguir hasta poder llegar a trabajar en el CERN. ¿Crees que en España se apuesta lo suficiente por la investigación en el campo de la física

La construcción y el mantenimiento del LHC y de los diferentes subdetectores requieren una gran cantidad de mano de obra en las disciplinas más diversas y a todos los niveles de estudio. El CERN mantiene una página web donde están centralizadas la mayor parte de las ofertas. A partir de ahí, localizar una que te interese y contactar directamente al reponsable, incluso por qué no intentar entrevistarte con él espontáneamente (así funcionó conmigo). Para los estudiantes de doctorado, la oferta yo diría que es aún mayor. Existen muchas instituciones (entre ellas algunas españolas) que ofrecen muy buenas becas para realizar la tesis en el CERN.

España tiene muy buena reputación en el exterior en el ámbito de la física teórica, con físicos de primerísimo nivel. Quizás la falta histórica de inversión en áreas experimentales hizo que, a falta de medios, los cientificos se abrieran camino con un bloc de notas, un lápiz y su materia gris :oD. La realidad hoy en día es diferente, aunque no estemos a la altura de ciertos centros internacionales, Existen grupos en España como: CIEMAT (Madrid), IFAE (Barcelona), IFIC (Valencia) que han contribuido muchísimo en diversas fases del LHC y en algunos de sus experimentos.

Estos grupos, junto con otras universidades, tendrán también un papel relevante en el análisis de los datos obtenidos en experiencias como ATLAS.

11- Javier 24.10.2008, 14:51 Mi hijo ha empezado este año a estudia Física. Yo no lo he desanimado, pero ¿no cree que es poco práctico estudiar una carrera cuya dificultad es inversamente proporcional a las salidas profesionales? Gracias.

Si realmente le gusta la física y está dispuesto, en un futuro, a desplazarse geográficamente: ¡¡ADELANTE!! Puedo asegurarle que existen muchas salidas profesionales. Tenga en cuenta que un chaval, que con 23 años termina una licenciatura en física, por su capacidad de análisis y espíritu critico, es un diamante en bruto para cualquier empresa.

12- Javier Paniagua 24.10.2008, 15:07 Podrias explicar de forma sencilla qué es el Bosón de Higgs y su importancia Gracias

Hola Javier. Explicar la naturaleza del campo de Higgs y sus consecuencias no es fácil. De hecho en 1993 William Waldegrave, Ministro de Ciencia del Reino Unido, lanzó un desafío a los físicos británicos para que tratasen de explicar, en una sola página de texto, qué es el bosón de Higgs y por qué queremos encontrarlo: los cinco ganadores recibirían una botella de champán.

Hace tiempo encontre por casualidad una referencia muy pedagógica sobre el asunto, espero que la encuentres interesante:

http://eltamiz.com/2007/11/20/esas-maravillosas-particulas-el-boson-de-higgs/

13- Wakisney 25.10.2008, 01:29 En la novela de Dan Brown, "Ángeles y Demonios", se llega a conseguir antimateria con el acelerador de partículas del CERN con una altísima capacidad energética. ¿Pudiera ser eso cierto y el acelerador de partículas es, en verdad, una búsqueda de una energía mucho más potente que la nuclear y ecológicamente menos residual?. Gracias.

El libro de Dan Brown (a pesar de los objetivos "oscuros" de la secta que, supuestamente, vivía en el subsuelo del laboratorio) tuvo una repercusión muy positiva para el CERN. El número de visitantes externos aumentó significativamente, y la página web del centro sufrió un autentico aluvión de visitas. Ante dicha situación, el servicio de prensa creó una página sobre las mentiras y medias verdades que "Ángeles y Demonios" contaba sobre el CERN.

El LHC está limitado en energía (de hecho ya empiezan a diseñar una nueva generación), con un límite superior conocido. Su objetivo no es otro que el de hacer colisionar haces de protones. Lo demás... ciencia ficción ;oD

14- Giaco 25.10.2008, 14:12 ¿Se intenta probar con el Gran Colisionador de Hadrones que el Universo, efectivamente, surgió como consecuencia de una Gran Explosión? ¿Hay consenso en la comunidad científica de que su origen fue ése?

Hola Giaco, No, los diversos experimentos construidos en torno al LHC tienen un objetivo distinto. Pienso que cada vez existen mas divergencias sobre dicho origen. A mí, personalmente, me atrae la idea de que fue un universo "gemelo" el que se contrajo hasta generar un "big crunch" para luego dar lugar al universo en el que nos encontramos actualmente.

15- Trinidad 25.10.2008, 15:53 A mi me interesaria saber si este acelerador de particulas va a servir para mejorar y tratar enfermedades hoy en dia mortales, como el cancer, o alguna otra aplicacion que los usuarios de a pie, podamos aprovechar. Gracias, y enhorabuena por llegar tan alto, es un orgullo para Huelva, tener un paisano en ese nivel.

Hola Trinidad. ¡Claro que sí!, mucha de la tecnología utilizada, tanto el LHC como en alguno de los distintos detectores, tendrá una aplicación directa en el diseño y constucción de nuevos detectores en medicina, que seguramente mejorarán la precisión y la calidad de las imágenes, favoreciendo así el diagnóstico prematuro de enfermedades como el cáncer.

16- Santiago 26.10.2008, 12:32 ¿Cuáles son, a día de hoy, los problemas que quedan por resolver para confirmar el Modelo Estándar de Partículas Fundamentales? La fusión de la interacción electromagnética con la interacción nuclear débil, ¿está plenamente confirmada? ¿Cuáles son los tres cuestiones principales que tienen que dilucidar los físicos actualmente? ¿Podría hacer una lista al estilo de la que David Hilbert presentó en el Congreso Internacional de Matemáticos de 1900?

Existen una serie de problemas/preguntas para los que el Modelo Estándard no tiene una explicación. Sólo por citar algunas de estas cuestiones:

-Falta de unificación entre las interacciones Fuerte y Débil

-Excesivos parámetros "libres", es decir, que han sido introducidos en el modelo a raíz de datos experimentales.

-No tiene una explicación para el confinamiento de los quarks: Nunca se han encontrado quarks solitarios...

-El modelo no incorpora a la gravedad

-¿Masa del neutrino?

-¿Por qué tres familias de leptones y quarks?

La fusión de la interacción electromagnética con la interacción nuclear débil esta plenamente confirmada. Por el estudio de dicha unificación, Salam, Glashow and Weinberg recibieron el premio Nobel de Física en el 79.

Respecto a las cuestiones principales que tienen que dilucidar los físicos actualmente... ¿Sólo tres? Yo pienso que existen algunas más, pero las reduciré a tres:

Astronomía: ¿Qué es la materia oscura? y ¿por qué es tan importante? (constituye el 95% del universo)

Física de altas energias: Encontar una teoría de "gran unificación", que explique los distintos tipos de interacciones (fuerzas) que existen en la naturaleza

Cosmologia: ¿Cuál es el origen del universo?

17- Jose Maria Carrellan 26.10.2008, 23:44 Hola, quería preguntarle que investigaciones se llevan a cabo en el CERN relacionadas con la búsqueda y desarrollo de energías alternaivas. Muchas gracias

Quizás me equivoque, pero pienso que en la actualidad existe solamente un pequeño grupo trabajando en un nuevo tipo de condensadores de energía solar, mucho más eficientes que los que existen en la actualidad.

19- encrisis 28.10.2008, 14:49 ¿Realmente queremos saber esas cosas a cuatro mil millones el pelotazo??

Sí, ¡pienso que merece la pena!

21- Alberto Aragón 28.10.2008, 16:17 ¿Sería posible encontrar y desplegar una 5ª dimensión, apta para un hipotético desarrollo de un motor Wrap? ¿Se podría controlar?

Lo siento Alberto, pero no he entendido tu pregunta. Estaré encantado de discutir contigo sobre el tema si me contactas por correo electrónico.

22- M. Ángeles Escobar 28.10.2008, 16:43 ¿Es cierto que las temperaturas que se alcanzarán en el detector superan varias veces la temperatura de la superficie solar?¿Qué material soporta eso?

La temperatura en el punto de colisión podrá alcanzar hasta 100.000 veces la de la superficie solar, lo cual no significa que sea la temperatura que existe en el detector. Los distintos subdetectores de un experimento como ATLAS tienen unos sistemas de refrigeración bastante avanzados, que permiten mantener la temperatura a unos ~80K (casi -200 grados centígrados).

23- FJAG 28.10.2008, 17:32 ¿Por qué irse al CERN?

Para cualquier físico aplicado, trabajando en física de altas energías, el CERN es, en la actualidad, el mejor centro de investigación en la materia.

Despedida: Muchísimas gracias por vuestras preguntas. Para mí, éste encuentro digital ha sido una experiencia muy interesante. Desafortunadamente, una hora no da para más, así que si por descuido he dejado alguna pregunta por responder, no dudéis en contactarme a mi direccion: manuel.diaz.gomez@cern.ch

Manuel María Díaz Gómez