Mientras Europa discute sobre su nuevo supercolisionador, China ya planea uno más barato y siete veces más potente

China no quiere quedarse fuera del estudio de «la partícula de Dios«. El descubrimiento del bosón de Higgs hace más de una década sigue teniendo consecuencias en la física actual debido a que confirmó la existencia del teorizado campo de Higgs. 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 se sigue investigando 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 ejecutó en el Gran Colisionador de Hadrones, o LHC. Ahora, China quiere su propio acelerador de partículas y busca no sólo que sea más grande, 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 ubicado 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 siguen investigando la composición de los átomos, cómo interactúan entre ellos, si hay dimensiones desconocidas como predicen los modelos de la teoría de cuerdas y, en definitiva, probar otras teorías de la física de partículas y la física cuántica.

En estas investigaciones, disparan átomos a velocidades enormes, esperando que choquen entre ellos, 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 queda corto para las nuevas investigaciones que quieren llevar a cabo y están planeando un colisionador mayor. Mucho mayor.

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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 BBC, la profesora Fabiola Gianotti -directora general de la Organización Europea para la Investigación Nuclear- afirma que, para llevar a cabo el proceso, les hace falta «algo grande».

Describiendo el nuevo acelerador como «una hermosa máquina», Gianotti considera que será «una herramienta que permitirá a la humanidad dar enormes pasos adelante en respuesta a preguntas de física fundamental sobre nuestro conocimiento del universo. Para ello, 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 17.000 millones de dólares. El objetivo es ponerlo a funcionar en 2040 con una segunda fase con imanes más potentes para 2070, aunque hay voces en contra que consideran que es un derroche y que el LHC puede dar más de sí. Hay países que, directamente, dicen que no van a financiar su parte.

Ahora sí, aquí entra en juego China. En 2018 empezaron a aparecer noticias que hablaban de unos ambiciosos planes del gigante asiático para construir un enorme colisionador. Llamado, en principio, Colisionador de positrones de 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 colisionador de positrones-electrones más grande del mundo».

No se dieron demasiados detalles sobre el mismo, pero sí 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 a otros tipos), en el colisionador chino se hará colisionar electrones y positrones, que sólo producirán partículas de Higgs.

De esa primera información han pasado seis años, pero en un reciente artículo publicado en Nature, podemos ver que China no se ha olvidado de sus ambiciosos planes. 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 a la hora de estudiar las características del bosón.

Y lo más sorprendente es que el costo del proyecto sería de «sólo» 5.000 millones de dólares. Comparado con lo estimado para el supercolisionador europeo, es menos de una tercera parte. 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.

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Por su parte, otra complicación que puede encontrar China es la cooperación internacional. Tian Yu Cao, historiador y filósofo de la física de partículas y la teoría cuántica considera que «habrá una mayor resistencia por parte de occidente a la hora de 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.

Pese a todo, desde China se muestran confiados y afirman estar completamente preparados para un proyecto como este que, si todo va bien, empezará a construirse en 2027 y comenzará a operar antes que el nuevo colisionador occidental. Veremos qué ocurre, ya que el estudio de la partícula de Dios puede sumarse al actual clima de tensión entre China y… el resto del mundo.

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Mientras Europa discute sobre su nuevo supercolisionador, China ya planea uno más barato y siete veces más potente

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por
Alejandro Alcolea

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