El 'Futuro Colisionador Circular', previsto para 2034, desvelará los misterios del Universo

Investigadores del CERN, en Suiza, donde se ubica el mayor acelerador de partículas del mundo, han presentado este lunes un estudio que avala  la apuesta por la construcción del Futuro Colisionador Circular (FCC), un supercolisionador tres veces superior al actual, el LHC.

El objetivo final del FCC es descubrir nuevas partículas que, según los científicos, revolucionarían la física y conducirían a una mejor comprensión de cómo funciona universo.

"Estamos en mitad de un proceso de realización de informes sobre la viabilidad, que en estos momentos se centran en el punto de vista geológico, el de la ubicación del FCC", puntualiza Alberto Ruíz Jimeno, profesor emérito de Física de Partículas en la Universidad de Cantabria, sobre las novedades del megaproyecto. Los responsables del estudio indicaron que se obtuvieron resultados alentadores en relación a la ubicación del proyecto y a su impacto urbanístico y medioambiental. 

El FCC, sobre cuyo diseño se viene trabajando desde 2014, pretende estar ubicado junto a su hermano pequeño, el LHC, en la frontera entre Suiza y Francia, cerca de Ginebra, y será un anillo de 100 kilómetros de circunferencia que, una vez completado, operará con haces de hadrones a energías de hasta 100 teraelectronvoltios, más que los 14 TeV del LHC.

Los críticos del proyecto señalan su altísimo coste sin pruebas de su éxito. Los últimos cálculos hablan de un presupuesto de 14.000 mil millones de euros, aunque la cifra definitiva se sabrá dentro de un año, un dinero que tendrán que aportar los miembros del Laboratorio Europeo de Física de Partículas (Cern), actualmente 22 países, entre ellos España.

El LHC, el hermano pequeño del FCC, costó 6.000 millones de euros y comenzó a funcionar en 2008. Su mayor hallazgo fue el Bosón de Higgs en 2012, la última pieza del rompecabezas de la teoría actual de la física subatómica. Desde entonces, ha refinado las medidas de las propiedades del Higgs, y lo hará más al incrementar su luminosidad. Sin embargo, no ha podido encontrar partículas que ayuden a explicar la materia oscura del universo, que constituye en torno a un 26% de toda la energía-materia. Además, su vida útil se calcula que terminará en 2040. De ahí que los científicos del CERN ya piensen en su relevo a lo grande, con el FCC, un supercolisionador capaz de continuar estudiando con mayor precisión las incógnitas de la física de partículas, entre otras la identidad de la materia oscura.

La máquina propuesta, y en estudio ahora en el CERN, la Future Circular Collider (FCC), "es una herramienta que permitirá a la humanidad dar enormes pasos hacia adelante para responder preguntas de física fundamental sobre nuestro conocimiento del universo" ha manifestado la directora general del CERN, Fabiola Gianotti, a la BBC británica.

"Un gran colisionador de protones supondría un gran paso adelante en esta exploración y ampliaría decisivamente el programa de física más allá de los resultados proporcionados por el LHC y un posible colisionador de electrones y positrones”, dijo recientemente el director de Investigación e Informática del CERN, Eckhard Elsen.

Así funcionan los colisionadores: aceleran las partículas que constituyen el interior de los átomos (protones u otras partículas compuestas por quarks, como los protones, los hadrones) tanto en el sentido de las agujas del reloj como en el sentido contrario a las agujas del reloj a velocidades cercanas a la velocidad de la luz y en ciertos puntos los hace chocar con más densidad de energía que cualquier otro destructor de átomos del mundo. Las partículas subatómicas más pequeñas surgen de las colisiones, que ayudan a los científicos a profundizar en el conocimiento de componentes elementales del universo y cómo interactúan entre sí.

La propuesta del CERN es construir el FCC en dos etapas, arrancando en 2033. Comenzaría a funcionar a finales de la década de 2040 y haría colisionar electrones contra sus antipartículas, los positrones. La segunda fase arrancaría en la década de 2070 y requerirá imanes más potentes, tan avanzados que aún no se han desarrollado. En lugar de electrones, se utilizarán protones más pesados en la búsqueda de nuevas partículas.

Los científicos aspiran a descubrir, entre otros objetivos, gracias al FCC, la materia oscura, que no se puede detectar pero su presencia se siente a través de la gravedad.

Un experimento demuestra que la antimateria responde a la gravedad y cae hacia abajo como la materia

También lograr mayor información sobre la llamada energía oscura que actúa como lo contrario de la gravedad y separa los objetos del universo, como las galaxias. Y a explicar muchas incógnitas sobre las interacciones fundamentales del universo.

"Lo que conocemos del universo nos sirve para explicar bien el 5% del universo, pero el otro 95% aun no está explicado. En efecto, el FCC podría servir para descubrir cómo funciona la materia oscura, que hace un 25% del universo", explica Ruíz Jimeno.

La votación del informe de viabilidad en el CERN se espera para el año 2025, aunque los países miembros no decidirán si se autoriza su construcción antes de 2028. Por si es rechazado, el CERN ya tiene un plan B: un Colisionador Lineal Compacto (CLIC) de 11 a 50 km de largo que, a diferencia de la FCC, sólo podría centrarse en un experimento de física a la vez. Pero hay otro colisionador lineal actualmente en proyecto en Japón, y uno también circular, como el FCC, en China, llamado CEPC. Los expertos advierten: si se adelanta China en la carrera, el del CERN perdería interés.

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