¿Qué rayos es el colisionador de hadrones y para qué lo van a reactivar?

¿Recuerdas la partícula de dios? ¿Ese tema del que todo mundo habló hace un par de años sin saber qué rayos era? Pues la máquina que la descubrió reabrirá sus puertas ―o mejor dicho, sus conductos― esta semana y su misión no podría ser más crítica: salvaguardar el futuro de la física como ciencia. En efecto, eso quiere decir que el devenir de tus odiados maestros de preparatoria está de por medio y ello debería bastar para que sigas leyendo.

¡Ya sé, ya sé! A nadie la gusta hablar de física, pero no pienses en ella como un pizarrón lleno de matemáticas. Hay algo de eso, pero no en este artículo. En el fondo, la física ―sobre todo la de partículas― es una ciencia natural porque no todo lo "natural" tiene que ver con cambio climático o alimentos libres de gluten.

Irónicamente, pese a todos los iPod, iPad, iWatches y dispositivos con una "i" por delante que nos rodean, la ciencia actual todavía es incapaz de explicar la realidad con absoluta certeza. ¿Pero cómo, si hace siglos descubrimos el átomo, el protón, neutrón, etcétera? ―exclamarán algunos―. Sí, pero ése no fue el final de la historia. ¡Perfecto! Hoy sabemos que la casa está hecha de ladrillos, ¿y de qué están hechos esos ladrillos? Es ahí donde la cosa se pone verdaderamente interesante o incluso, inquietante.

Esto es el acelerador de hadrones... ¡ta-daaaa!

El acelerador de hadrones es, a riesgo de resultar excesivamente simplista, una tubería subterránea... una costosísima, complicadísima y grandísima tubería circular de $20,000 MDD y casi 30 kilómetros de diámetro en cuyo interior, los físicos hacen chocar cosas como niños en el asiento trasero de un vuelo de media noche. La diferencia es que el experimento consiste en acelerar partículas infinitamente pequeñas casi a la velocidad de la luz ―reto a cualquier niño a intentarlo―.

La idea es romper protones con tal fuerza, que se dividan en partículas todavía más diminutas y pesadas que finalmente revelen los secretos del universo. Y es que el paradigma actual para esclarecer qué pasa con las unidades más básicas de la realidad (modelo estándar de física de partículas) todavía es incapaz de explicar el origen de alrededor de 90% de la materia en el cosmos: tremendo problema para una disciplina cuya certidumbre está apoyada en cifras exactas, décimas, centésimas y milésimas.

Puesto de otro modo, si la realidad fuera una casa, conoceríamos de qué están hechos un par de ladrillos, pero no el resto y lo que es peor, habría tabiques invisibles que sabríamos que están ahí porque aportan peso, pero somos incapaces de observar de una manera simple y mucho menos, explicar su naturaleza. Eso, niños y niñas, es un problema. ¿Cómo postulas una ley de la naturaleza que lo explique todo si... errr... no puede explicarlo todo porque no puede verlo?

La idea es que con el rompimiento de partículas conocidas a súper velocidad, salgan volando las que faltan pero la primera ronda de operación del colisionador sólo pudo revelar una verdaderamente trascendental: el bosón de Higgs, también conocido como la mentada partícula de dios.

¿Qué demonios es el bosón de Higgs?

El bosón de Higgs es la partícula subatómica primigenia que confiere masa a las otras 16 partículas que hoy conforman nuestro entendimiento elemental de la naturaleza. Por eso le llaman la partícula de dios porque, para efectos prácticos, es la pieza clave en el modelo estándar de física de partículas, pero no lo es todo.

El problema es que allá afuera los telescopios registran evidencia de algo más, muchísima evidencia de algo más. Una materia abundante pero invisible en el cosmos que aporta fuerza gravitacional, que carece de explicación desde el ángulo de nuestro paradigma físico actual. En otras palabras, la receta vigente de la naturaleza no abarca, ni por accidente, una explicación para esa materia invisible aunque sepamos que ahí está.

Una explicación tentativa es que a cada partícula subatómica conocida corresponde una compañera y la idea es que esos socios subatómicos aporten alguna suerte de explicación para conceptos como el de la materia oscura o la energía oscura, los cuales tienen ese adjetivo porque son invisibles más que por un afán de misterio.

Esta teoría se conoce como Súpersimetría y ahorraría muchos dolores de cabeza a los físicos teóricos, pero el asunto ―como siempre― es que hasta hoy no existen datos de las condenadas partículas supersimétricas y sin ellas, nuestra concepción de la realidad permanece incompleta. Para empeorar las cosas, si la Supersimetría resulta ser la respuesta equivocada, hay físicos que piensan que el azar es la correcta. Es decir: muchos de los misterios antes descritos son producto de la suerte, somos parte de uno en muchos universos, uno en el cual, por fortuna, los dígitos nos beneficiaron. Pero en los otros universos las cosas podrían ser totalmente caóticas.

Lejos de ser un alivio, para los físicos la idea del multiverso es conflictiva, pues constituye un callejón sin salida.
De hecho, la idea del multiverso comprometería también la teoría del Big Bang ―no teman, la serie de televisión estaría a salvo― y si nos fuerzan un poco, quizá tendría implicaciones religiosas, pero eso es materia de otra discusión.
Si somos producto del azar, entonces no necesariamente tuvo que haber una gran explosión al inicio de todos los tiempos, lo que también daría mucho de qué pensar a los astrofísicos, cuyo paradigma actual o modelo estándar de la cosmología está apoyado sobre el Big Bang.

¿Y ahora qué...?

Bueno, como diría una serie de los 90: ¡más potencia! Los físicos sospechan que las piezas faltantes de este extraño rompecabezas mostrarán su cara con energía adicional y tras 2 años de mejoras, el sofisticado aparato volverá a la vida tentativamente este miércoles con mucha tarea por hacer, como... ya saben, explicar de dónde viene el universo, por qué es grande o incluso crear agujeros negros minúsculos que nos conecten con otras dimensiones. ¿Casual, no?

La Organización Europea de Investigación Atómica (CERN) espera reactivar el colisionador hoy, pero los primeros experimentos quizá demorarían algunos días extra. Recordemos que esta sofisticada máquina funciona al vacío y con helio súpercongelado que hace algunos años escapó del aparato y averió el dispositivo. Así que, como quizá te imaginas, no nada más se trata de oprimir el botón de "on" y esperar al plomero si algo sale mal.

Sobra decir que buena parte de los físicos del mundo tendrán los ojos bien puestos en los experimentos y resultados que arrojen, pero luego de repasar lo que el colisionador realmente hace, caemos en la cuenta de que las implicaciones son enormes, no nada más para la ciencia, sino para nuestra historia. Ahora que sabemos todo esto, sorprende a tu familia y amigos con tu conocimiento en materia de física de partículas.