El acelerador LHC (Gran Colisionador de Hadrones) y los experimentos para detectar las partículas que se originan en los choques de protones constituyen todo un prodigio de ingeniería y tecnología. Las cifras causan vértigo: Por los 27 kilómetros de circunferencia del gran acelerador circulan "paquetes" de protones, cada uno de los cuales contiene unos 100 mil millones de partículas. Estos paquetes son acelerados sucesivamente en otros pequeños aceleradores antiguos del CERN. Recorren el LHC dirigidos por potentes campos magnéticos generados por imanes superconductores refrigerados con helio a -271.3 grados centígrados, una temperatura inferior a la que existe en el espacio interestelar. Los paquetes de protones alcanzan una velocidad vertiginosa en el acelerador, en sentido opuesto por tubos de vacío diferentes. El complejo sistema magnético evita también que los protones se dispersen y que permanezcan formando un "enjambre" de partículas de unos centímetros de largo y un milímetro de ancho, que viaja a velocidades próximas a la de la luz (cada protón da 11.245 vueltas por segundo al acelerador), adquiriendo una energía muy elevada. Por todo el LHC circulan unos tres mil paquetes de protones, espaciados unos pocos metros.

En las proximidades de un detector, los sistemas magnéticos "focalizan" el haz de protones. Básicamente, comprimen el enjambre de partículas hasta un tamaño unas tres veces más pequeño que el grosor de un cabello humano. De ese modo, se logra que choquen entre sí algunas de las partículas de los dos paquetes de protones que viajan en sentidos opuestos. No es fácil: Cada enjambre contiene 100 mil millones de partículas, pero son tan pequeñas que cuando se cruzan se produce una media de 20 colisiones de protones. Pero como el número de enjambres que circula es muy elevado y se producen cruces hasta 30 millones de veces por segundo, el LHC puede generar hasta 600 millones de choques entre partículas en cada segundo.

Cuando se produce uno de esas colisiones se libera gran energía. Es una cifra enorme en comparación con el tamaño de una partícula y corresponde a una temperatura similar a la que existía en el universo en los instantes posteriores al Big Bang, pero en cifras absolutas resulta minúscula. La energía de colisión de dos protones puede rondar los 14 teraelectronvoltios, algo más de diez veces la energía que lleva un mosquito en vuelo. Sin embargo, el tamaño en el que se produce ese choque es muchísimo menor.

Los físicos saben que los protones están formados por una mezcla cuántica de tres partículas llamadas quarks que permanecen muy unidas por la interacción del campo fuerte, que propagan otras partículas denominadas gluones. Cuando dos protones chocan entre sí justo en el centro de un detector, toda la energía que contienen se libera y forma nuevas partículas que salen dispersadas. Los detectores funcionan como una cebolla cilíndrica: cada capa consta de diferentes subdetectores especializados en reconocer el paso de diferentes partículas. Cada uno de esos subdetectores es una compleja máquina de ingeniería de precisión, y todos ellos están correctamente ensamblados para formar un enorme cazador de partículas que puede alcanzar el tamaño de un edificio.

Pero eso es sólo el comienzo. Tras un choque, los subdetectores que suman los distintos experimentos del LHC comienzan a enviar información sobre los puntos por los que han pasado las diferentes partículas generadas en la colisión, y lo hacen 40 millones de veces por segundo. Un rapidísimo sistema informático analiza al instante los datos y descarta ya aquellas colisiones sin interés, con lo que se pueden llegar a salvar datos de hasta mil choques por segundo.

Pero ese ritmo de información es ingente: Los datos que salen de los cuatro detectores suman unos 700 megabytes por segundo. En un año, el LHC genera unos 15 millones de gigabytes: si se almacenasen apilados en discos de uso doméstico alcanzarían los 20 kilómetros de altura.

Para evitar ese problema, el CERN, que ya en su día inventó para el uso científico las páginas web que hoy son de aplicación común, ha puesto en marcha una extensa red de ordenadores dispersos por todo el mundo que analizan los datos relevantes.

El trabajo no ha hecho más que comenzar. Miles de físicos expertos en partículas se encargarán entonces de analizar cada uno de los choques para tratar de descubrir qué fenómenos físicos encierran y, de ese modo, encontrar nuevas partículas y descubrir, en definitiva, los secretos que encierran los componentes últimos de la materia y también conocer más qué sucedió tras el Big Bang y así desvelar las incertidumbres que el Universo despierta en el ser humano.