Primeres col·lisions

Ja està funcionant el Gran Col·lisionador d’Hadrons, l’LHC, i aparentment ho fa sense problemes. Aquest caríssim i complexíssim accelerador de partícules europeu sembla que finalment ha posat els motors en funcionament i aviat començarà a donar resultats que canviaran la idea que tenim del nostre Univers.

Ja sabeu que l’LHC és una màquina que accelera protons a velocitats fabuloses donant voltes al llarg d’un túnel de 27 quilòmetres de circumferència. Un grup de protons va corrent en un sentit mentre que un altre grup ho fa en sentit contrari. Quan arriben a les velocitats necessàries els fan xocar, de manera que els protons es trenquen i esclaten en fragments corresponents a les partícules que els formen. Com més estranya és la partícula, més gran ha de ser l’impacte del xoc. Amb les màquines que ja hi havia no es podien generar topades prou intenses com per fer aparèixer algunes partícules que suposem que existeixen però que encara no hem pogut detectar mai. Per això ara tots els físics estan pendents del que faci l’LHC.

De moment només l’estan posant a funcionar a mitja velocitat. Verificant que tot funciona i comprovant que els detectors detecten el que ja sabem. Una mena de rodatge. Quan es parla de partícules, l’energia amb que es mouen es mesura en electronvolts. Això és perquè en tractar-se de coses tant i tant petites, les unitats que fem servir habitualment resulten massa grans. Si agafem un electró i el fem passar a través d’un camp electrostàtic que tingui una diferència de potencial d’un volt, l’electró s’accelerarà i agafarà una certa energia cinètica. Doncs aquesta energia és un electronvolt.

Fins ara, la màquina més potent que hi havia era el Tevatró, un altre accelerador que hi ha als Estats Units. Aquest Tevatró podia aconseguir energies de fins a un teraelectronvolt. Això és un bilió d’electronvolts. I nom de la màquina és perquè un teraelectronvolt s’abrevia TeV. Però el Tevatró acaba de quedar obsolet. L’LHC pot accelerar les partícules fins a 7 TeV. I si recordem que toparan dos feixos, cada un a 7 TeV, l’energia del xoc serà de 14 TeV!

De moment, però, la màquina està funcionant a la meitat. Però tot i així, aquest 5 d'Abril va ser un dia històric ja que es van aconseguir les col·lisions més potents mai assolides. Durant gairebé un dia va funcionar a 3,5 TeV i va generar milions de xocs. Penseu que no envia un protó contra un altre, sinó un feix contra un altre feix. Per això, cada vegada que topen es generen milions de col·lisions. Això obliga a analitzar una quantitat fabulosa de dades, però també permet detectar fenòmens molt rars. Per exemple, si una partícula apareix una vegada per cada milió de col·lisions, doncs cap problema. En tenim prou en fer xocar cent milions de protons i segurament detectarem cent partícules. La màquina pot fer-ho sense problemes.

Per això s’espera que detectarem partícules desconegudes, com el famós Bossó de Higgs. Es calcula que per detectar-lo caldran bilions de col·lisions, però com que la màquina estarà funcionant sense parar durant anys, doncs cap problema. Només és qüestió de paciència.

I si al final no el detectem, doncs serà quasi tant interessant com si finalment el trobem. Podrem reforçar una teoria, o potser l’haurem de refer. Una cosa que és l’essència mateixa de la ciència.