CERN, en la búsqueda de los secretos del universo

El CERN está ubicado en Meyrin, en el cantón de Ginebra, en la frontera entre Francia y Suiza. Emplea a casi 3.200 personas y cuenta con 21 estados miembros, todos europeos con la excepción de Israel. Sus actividades sin embargo van mucho más allá del contexto europeo. En total, unos 12.000 científicos que representan a 600 institutos y universidades, 70 países y 120 nacionalidades aportan los resultados de sus investigaciones. ¡La mitad de los físicos de partículas del mundo!

Suiza fue escogida para albergar el CERN en gran medida por su neutralidad y sus salvaguardas contra el uso indebido de los resultados de las investigaciones científicas con fines militares. Esto era especialmente importante cuando se estableció la organización en 1954 porque el mundo estaba ingresando en la Guerra Fría. Suiza ofrece otras ventajas, incluyendo su ubicación en el corazón de Europa, su tradición como país sede de organismos internacionales y su estabilidad.

Estos son factores indispensables para llevar a cabo investigaciones científicas prolongadas y desarrollar infraestructuras duraderas porque el descubrimiento de las leyes de la naturaleza exige un mínimo de paciencia. "Implica comprender de qué está hecha la materia, es decir identificar sus partículas constituyentes elementales o fundamentales y estudiar cómo interactúan entre sí", explica Peter Jenni, 68, renombrado físico de partículas del CERN, quien hasta 2009 encabezó el experimento ATLAS, el mayor detector del Gran Colisionador de Hadrones (LHC), la principal herramienta de trabajo de los investigadores de la organización.

El acelerador más poderoso del mundo

Un colisionador, o acelerador, es un tubo circular o lineal en el que los científicos colisionan partículas a velocidades muy elevadas. El resultado de las colisiones luego es analizado por los detectores. El LHC, que entró en servicio el 10 de septiembre de 2008, es el colisionador más poderoso que se ha construido hasta el momento. Su anillo subterráneo mide 27 km y las partículas, que son guiadas por imanes superconductores, son propulsadas a velocidades que se aproximan a la velocidad de la luz. Su sucesor, que actualmente se encuentra en estudio, podría incluso extenderse por debajo del Lago Lemán.

Los experimentos que se llevaron a cabo en 2012 en el LHC confirmaron la existencia del bosón de Higgs, que ya había sido postulada en 1964. La 'partícula de Dios', tal como se la conoce popularmente, está asociada con el campo de Brout-Englert-Higgs que, en términos sencillos, llena el espacio vacío en el espacio y a nuestro alrededor y proporciona masa a las partículas elementales, tal como dos físicos del CERN explican en este breve video animado:

El bosón de Higgs es la pieza faltante del modelo estándar de la física de partículas, que fue desarrollado en los años 70 y explica cómo funcionan las partículas de la materia y tres de las cuatro fuerzas fundamentales (incluyendo el electromagnetismo pero no la gravedad) que gobiernan el universo. Por lo tanto fue un descubrimiento muy importante. Pero la tarea no terminó allí.

"Uno de nuestros objetivos es comprender mejor el bosón de Higgs", explica Peter Jenni. "Aún hay muchas preguntas abiertas y se requieren más datos. Podría ocurrir por ejemplo que no hubiera un solo bosón sino varios". El CERN espera obtener un volumen de datos muy importante, resaltó el investigador, recordando que el bosón de Higgs no es de ningún modo el único foco del trabajo de los físicos: "Se están estudiando muchas áreas de la física fundamental en paralelo".

Recrear la partícula de la materia oscura

Una de las funciones del LHC es permitir la exploración de las teorías que no encajan en el modelo estándar, tal como la 'supersimetría'. "La supersimetría es muy popular porque postula la existencia de una partícula que habría sido creada justo después del Big Bang y que podría ser responsable de la materia oscura". La materia oscura es esta materia invisible que mantiene a las galaxias unidas a través de un efecto de fuerza gravitacional. "Con la energía del LHC tal vez podamos reproducir las condiciones en las que se creó esta partícula. Esta es una de nuestras principales prioridades".

Una misteriosa partícula creó bastante alboroto recientemente. A fines de diciembre de 2015, el CERN anunció que había identificado una irregularidad en los datos proporcionados por los detectores ATLAS y CMS del LHC, lo que señalaría la – inesperada – existencia de una partícula seis veces más grande que el bosón de Higgs. Los medios y los científicos de todo el mundo se entusiasmaron mucho con la noticia. Pero Peter Jenni echa agua fría sobre la idea: "Lo que encontramos no es estadísticamente significativo y lo más probable es que desaparezca una vez que hayamos recogido más datos".

El interés generalizado en esta anomalía sin embargo revela mucho sobre el estado actual de la física, explica Peter Jenni: "Lo que entusiasmó tanto a la gente fue el hecho de que era algo nuevo que las teorías clásicas no habían podido predecir. Es importante comprender que el modelo estándar no es completo sino una aproximación. Necesitamos encontrar indicadores que nos permitan saber en qué dirección podría desarrollarse la física más allá de este paradigma".

El CERN no solo explora nuestra existencia a través de la física, sino también a través de la cultura. En 2011, el CERN lanzó la iniciativa Arts@CERN que apunta a promover el diálogo entre las artes, la ciencia y la tecnología. Se ofrecen programas de residencias para desarrollar proyectos en la intersección de estas disciplinas y el laboratorio ya ha abierto sus puertas a decenas de artistas. ¿Quién dice que la ciencia y la espiritualidad son incompatibles?