El Instituto de Física Corpuscular (IFIC, centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas y la Universitat de València) acoge el 13 y 14 de mayo la reunión del comité científico del Colisionador Lineal Internacional (ILC), un acelerador de partículas todavía en fase de diseño que vendrá a complementar las investigaciones sobre la naturaleza de la materia que se realizan en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC).
Es la primera vez que España acoge una reunión de este tipo, que sirve de preparación y evaluación del diseño del nuevo acelerador y donde se abordarán cuestiones como la colaboración entre este proyecto y el desarrollado por el Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN).
El ILC es el primer proyecto de ámbito mundial para la construcción de un acelerador de partículas. Cuenta con la participación de los principales centros de investigación en este ámbito: además del CERN, otros laboratorios involucrados son DESY (Alemania), FERMILAB y SLAC (EE.UU.), y KEK (Japón). Por parte española, el investigador del IFIC Juan Fuster es el representante europeo en su comité ejecutivo. Los centros españoles que ya trabajan en el diseño de este nuevo acelerador y los detectores asociados son el IFIC, el Instituto de Física de Cantabria (IFCA, CSIC-Universidad de Cantabria); el Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT); el Centro Nacional de Microelectrónica (CNM-IMB-CSIC); y las Universidades de Barcelona, Ramón Llul y Santiago de Compostela.
Entre los asistentes al encuentro de Valencia se encuentran el actual director del ILC, Barry Barish, y Lyn Evans, físico británico que dirigió el proyecto del LHC desde 1994 hasta 2009, un año después de su puesta en marcha. Considerado en 2008 por la revista Nature “Personalidad científica del año” por su crucial contribución a la puesta en marcha del LHC, actualmente preside el comité científico del ILC. Precisamente, una de las cuestiones que se abordarán en Valencia será la futura colaboración entre el ILC y CLIC, el otro gran proyecto de colisionador lineal que desarrolla el CERN, organización que gestiona el LHC.
Más precisos
Existe consenso entre la comunidad científica internacional en que el siguiente paso para continuar los estudios producidos en el LHC (que recientemente ha alcanzado una energía de colisión en centro de masas de 7 Teraelectronvoltios, la mayor alcanzada en un acelerador de partículas) será realizando colisiones entre electrones y sus antipartículas (positrones) en lugar de protones. Las colisiones electrón-positrón proporcionan un ambiente experimental más “limpio” y preciso, por lo que los aceleradores como el ILC podrán completar los descubrimientos que se realicen en el LHC. En este sentido, el ILC sería una especie de “lupa” con la que analizar más detenidamente los posibles hallazgos producidos en el LHC.
Para ello, los aceleradores requieren un diseño lineal en vez de circular como el LHC, puesto que, cuando una partícula con carga eléctrica es forzada a recorrer una trayectoria curva, emite rayos X y pierde energía, una pérdida que es mayor en el caso de los electrones. Cuando los electrones colisionen con los positrones en el centro del acelerador lineal a una velocidad cercana a la de la luz (se producirán 14.000 colisiones por segundo), se liberarán energías del orden de los 0,5-1 TeV, que, aunque inferiores “nominalmente” a las del LHC, serán equivalentes de manera efectiva para la creación de nuevas partículas, puesto que los protones que colisionan en el LHC son en realidad conjuntos de partículas (quarks y gluones) que, al desintegrarse, sólo ponen en juego una pequeña cantidad de la energía acumulada.
En su diseño inicial, el ILC tendrá 35 kilómetros de longitud. Su ubicación y construcción se decidirá en el periodo 2012-2014, teniendo en cuenta los posibles hallazgos y descubrimientos que el LHC pueda realizar durante ese tiempo. A partir de 2011, los Estados involucrados en su diseño podrán presentar sus candidaturas para albergar su instalación. En el desarrollo del ILC participan 300 laboratorios y universidades de todo el mundo. Actualmente 700 personas trabajan en el diseño y otras 900 en su desarrollo.
En la actualidad, el CIEMAT y el IFIC también participan en proyectos de I+D del CERN para desarrollar la tecnología necesaria para construir el CLIC. Este acelerador lineal está pensado para poder alcanzar energías de 3 TeV, mayores que las de ILC, si bien su estado tecnológico no está tan avanzado. Así pues, dada la complejidad y requerimientos de la construcción de estos grandes aceleradores el comité que reúne a la comunidad internacional en el terreno de la física experimental de partículas, así como los expertos involucrados en ILC y CLIC, intentan encontrar todas las sinergias posibles para el desarrollo de estos proyectos.
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Más información:
Investigadores del centro CiQUS de la Universidad de Santiago de Compostela han desarrollado una técnica pionera para regular el flujo de calor en estos sistemas aplicando campos eléctricos sobre regiones muy localizadas del material.
Este científico liderara a partir de 2026 el mayor laboratorio de física de partículas del mundo. Mark Thomson tendrá el reto de impulsar proyectos de enorme envergadura, como la posible construcción de un nuevo acelerador de casi 100 kilómetros de longitud, que transformaría el panorama de la física.
