EL ROMPEDOR SUPREMO DEL ÁTOMO

Al principio les llamaron rompedores de átomos. Mas tarde, se les dio el nombre científicamente más exacto de «aceleradores de partículas», pero aquello era más dramático.

Para el público siguen siendo rompedores de átomos.

La idea de aceleradores de partículas es la que expresa su nombre. Mediante imanes se hace que partículas subatómicas diminutas, con carga eléctrica, se muevan cada vez más deprisa. En definitiva, cuando han sido aceleradas hasta la mayor velocidad posible, las partículas se estrellan contra un blanco.

Cuanto más rápidas son las partículas y mayor es su masa, más fuerte es la colisión y mayor la energía producida. La energía se convierte parcialmente en masa y esto produce nuevas partículas, algunas de ellas tan masivas que normalmente no se observarían en la naturaleza.

El primer acelerador de partículas se construyó en 1928 y produjo partículas veloces con energías de casi 400 000 electrón-voltios. Tales instrumentos tenían que acelerar las partículas en línea recta, de manera que para alcanzar cada vez mayor energía había que hacer que los instrumentos tuviesen kilómetros de longitud, con lo cual no resultaban nada prácticos.

En 1931, Ernest O. Lawrence, de la Universidad de California, tuvo la brillante idea de hacer que las partículas se moviesen describiendo trayectorias helicoidales entre los polos de un imán. Llamó «ciclotrón» al aparato. En estas instalaciones las partículas podían recorrer una larga distancia describiendo trayectorias helicoidales, sin requerir mucho espacio.

En realidad, el primer ciclotrón tenía sólo treinta centímetros de ancho y costó muy poco dinero; pero podía producir partículas con una energía de 1 250 000 electrón-voltios.

Inmediatamente se empezaron a construir ciclotrones más grandes y se obtuvo más energía de ellos. En 1939, la Universidad de California tenía uno de metro y medio de ancho capaz de producir partículas con energías de 20 millones de electrón-voltios.

El diseño de estos aparatos fue continuamente mejorado, y a finales de la Segunda Guerra Mundial había aceleradores de partículas que producían energías de 200 a 400 millones de electrón-voltios. En 1949 se generaron energías de hasta 24 000 millones de electrón-voltios.

Estas instalaciones energéticas podían producir cantidades de partículas de «antimateria», por ejemplo antiprotones. Éstos habían sido predichos en teoría, pero nunca habían sido observados, hasta que se produjo energía suficiente para formarlos.

Pero al objeto de hacer rompedores de átomos realmente potentes, las partículas aceleradas tenían que girar describiendo curvas cada vez más amplias; esto ha hecho que los aparatos actuales tengan kilómetros de diámetro. Requieren enormes y poderosos electroimanes. Para ser lo bastante potentes, los electroimanes tenían que ser superconductor es, de manera que la corriente eléctrica que producían los imanes no sufriese pérdida alguna. Esto sólo puede conseguirse cuando los conductores se mantienen, en helio líquido, a cuatro grados sobre el cero absoluto.

Todo esto ha hecho que los aceleradores de partículas resulten enormemente caros, y nadie puede encontrar dinero suficiente para construirlos, salvo los gobiernos, y en algunos casos varios gobiernos asociados.

El mayor acelerador de Estados Unidos está en Batavia, Illinois, y tiene seis kilómetros y medio de circunferencia.

Pero no es en modo alguno el más grande del mundo. La Unión Soviética y un grupo de naciones europeas occidentales tienen sendos aceleradores más grandes, y están diseñando otros todavía mayores. Los rusos proyectan uno de veinticuatro kilómetros de circunferencia, y un consorcio europeo occidental (CERN) proyecta otro con una circunferencia de treinta kilómetros.

Los recientes descubrimientos en física subatómica han venido de Europa, y Estados Unidos teme perder la delantera en la ciencia básica. Todavía hay que producir partículas importantes. Hay un sexto quark, predicho pero todavía no observado. Hay algo llamado partícula de Higgs, que teóricamente es importante pero nos elude. Hay otras partículas no encontradas, como los monopolos magnéticos y, tal vez, otras totalmente inesperadas.

Por consiguiente, Estados Unidos proyecta construir un acelerador de partículas que tendrá una circunferencia de casi cien kilómetros y costará no menos de 6000 millones de dólares. Producirá partículas con una energía veinte veces mayor que la generada por cualquiera de los aceleradores existentes. Estas partículas serán enviadas en direcciones opuestas, de modo que choquen entre sí.

¿Es útil encontrar partículas cada vez más raras y de energía cada vez mayor? Sí, porque cuando empezó el universo con el big bang intervinieron energías increíbles que nunca podremos alcanzar. Cuanto más alta sea la energía que produzcamos, más probable será que lleguemos a reproducir lo que ocurrió al principio y más sabremos acerca del universo.

Pero no es probable que podamos llegar más lejos. Gastar más de 6000 millones de dólares para hacer máquinas aún más grandes puede resultar difícil. Algunos científicos piensan con inquietud que gastar tanto dinero en un solo aparato puede dejar sin recursos a otras áreas de la ciencia que también tienen una importancia crucial.