Expectación es poco para definir el ambiente que reina en el Instituto de Física Corpuscular (IFIC) de Valencia. Entre 30 y 40 científicos, investigadores posdoctorales y doctorandos de este centro mixto de la Universitat y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) participan en el mayor experimento de la historia, el Gran Colisionador de Hadrones, el LHC, de Ginebra. Este gigantesco acelerador de partículas, la máquina más grande y poderosa que se ha construido jamás con el fin de detectar las partículas más pequeñas que conforman la materia, está a un mes de cumplir su tercer año de funcionamiento.
Uno de los retos que afronta el LHC, que reproduce en su interior las condiciones de un mini "Big Bang" al hacer colisionar millones de protones a una velocidad cercana a la de la luz, es dar con el bosón de Higgs, la llamada "partícula de Dios". Esta partícula nunca vista es la pieza que falta por descubrir en el Modelo Estándar, la teoría que describe las partículas fundamentales y sus interacciones, y que explicaría por qué éstas tienen masa.
La energía de las partículas que giran en el LHC, un anillo de 27 kilómetros construido a 100 metros bajo tierra, se transforma en las colisiones en nuevas partículas muy masivas que en billonésimas de segundo desaparecen. De esta manera los físicos reconstruyen los sucesos ocurridos en el interior de los detectores del LHC a partir de la trayectorias que dejan en los sensores las efímeras partículas resultantes de las colisiones. Una de estas "cámaras fotográficas" de partículas, el experimento ATLAS en el que participa el IFIC, es tan grande como la catedral de Valencia.
En el ATLAS están implicados 3.000 físicos de todo el mundo, entre ellos los valencianos Salvador Martí y Santiago González. Ambos se muestran cautos sobre los primeros indicios que arroja el LHC de que el rango de masas más probable del Higgs estaría entre los 114 y 137 gigaelectronvoltios (GeV), más de 100 veces la masa del protón.
Indicios prometedores
González explica que, de momento, "lo único que se puede apuntar es que dos de los principales sensores del LHC, el ATLAS y el CMS, ven alrededor de los 140 GeV algo que se sale de lo común. Lo que permitiría descartar una 'frustración' estadística, sin embargo no basta para decir que estamos ante una nueva partícula".
Martí añade que conforme se aumente la energía y la "luminosidad", la intensidad de los haces de protones que chocan en el interior del LHC, se estará más cerca de dar con el Higgs, "puesto que cuantas más colisiones se produzcan, más datos tendremos". "El acelerador es como una autopista, donde no influye solo la velocidad, la energía de las partículas, sino la intensidad del tráfico, es decir, el número de partículas que 'circulan'", apunta.
La energía a la que está funcionando ahora es de 7 Teraelectronvoltios (TeV), pero está previsto que en 2014 alcance los 14 TeV. La "luminosidad" del haz depende del número de protones que se compriman en él. "Ahora ya se ha conseguido formar haces de 100.000 millones de protones", dice González.
Estos avances en energía e intensidad permiten que el acelerador "en solo un día de este año genere más eventos o colisiones de partículas que durante todo 2010", añade Martí. Ambos científicos del IFIC están convencidos de que cuando el acelerador funcione a su máxima potencia "si el Higgs existe, el LHC lo detectará", argumenta González, y "si no aparece -apostilla Martí- habrá otra cosa que dará lugar a una nueva física". Ambas posibilidades atraen por igual a estos valencianos que investigan en la frontera de la física.
El IFIC en el mapa del "ordenador mundial"
Uno de los grandes desafios que genera el LHC es cómo almacenar la gran cantidad de datos que produce el experimento (10 petabytes al año) y conseguir la potencia de cálculo suficiente para analizarlos. Para ello se ha creado la mayor red de ordenadores del mundo, el "Grid" -malla, en castellano- en la que cientos de centros de investigación de todo el mundo se han interconectado para crear un gran ordenador mundial. Esta malla se organiza en varios niveles o "Tier". En la cúspide se encuentra el Tier 0, que está en el CERN (Organización Europea para la Investigación Nuclear) de Ginebra, que recibe todos los datos del LHC y los redistribuye a una red de 11 centros principales repartidos por todo el mundo, los Tier 1, uno de ellos en España. Finalmente hay 160 Tier 2, donde acceden los investigadores para realizar el tratamiento final de datos y las simulaciones. El IFIC alberga un centro de ordenadores que con sus 31 servidores y 1.356 discos duros aporta el 50% de la capacidad de almacenamiento del Tier 2 español dedicado al ATLAS. El IFIC en estos momentos almacena ya un petabyte (PB) de datos, un millón de megabytes (MB). Javier Sánchez, físico del IFIC que trabaja en el "Grid", explica que el LHC "produce cada segundo 100 sucesos o colisiones de partículas susceptibles de investigar, y cada uno de estos eventos genera 1 MB de datos". Es decir que en solo en 20 segundos el acelerador ofrece tanta información como la "Enciclopedia Británica" con sus 59, 8 millones de palabras. El "Grid" siempre debe estar operativo, por ello los ordenadores del IFIC funcionan las 24 horas. r. m. valencia
