El pasado martes 30 de marzo el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN ha logrado realizar por primera vez colisiones entre protones con una energía total de 7 TeV, unas 7 mil veces su propia masa.

Han sido necesarios mas de 20 años de investigación, desarrollo y construcción de complejos dispositivos con la participación de casi 10.000 científicos e ingenieros para alcanzar este momento. El comienzo de un nuevo acelerador de partículas supone mucho más que accionar un interruptor. Miles de elementos, cada uno individualmente han tenido que funcionar en armonía, los tiempos se han sincronizado a la millonésima de segundo, y como consecuencia haces de partículas tan finos como un cabello humano se han hecho circular y colisionar.

El grupo de la Universidad de Oviedo junto con los otros grupos españoles del IFCA-UC, el CIEMAT y la UAM, desarrolla su actividad desde hace mas de 15 años en el detector CMS (detector compacto de muones solenoidal) situado en uno de los cuatro puntos de colisión en el LHC. Hasta ahora, las tareas desarrolladas han comprendido la construcción y alineamiento del subdetector de muones, la elaboración de estrategias de análisis de los datos del detector y la puesta a punto de las herramientas de computación (llevadas a cabo parcialmente en el cluster de modelización científica del campus de Mieres) necesarias para realizar la búsqueda de nuevas partículas, entre las que destaca el bosón de Higgs.

Las colisiones que comenzaron a producirse en el LHC el 30 de marzo abren una nueva fase en nuestras actividades de investigación. Son de tal energía y se producirán con tanta frecuencia que nos permitirán, no sólo a nuestro grupo, sino a los miles de científicos que trabajamos en los detectores del LHC, estudiar los instantes inmediatamente posteriores a la gran explosión -«el Big Bang»- con la que se originó nuestro universo hace unos 13.700 millones de años. Aunque el modo en que actúa la gravedad sobre los objetos materiales ya fue descrito por Newton, la ciencia es actualmente incapaz de explicar el mecanismo de generación de la masa. La materia visible del Universo, la que emite luz, sólo constituye aproximadamente el 5 por ciento del total, mientras que la materia oscura, la que no emite luz, se estima que constituye un cuarto del total. Preguntas pues tales como ¿Qué es la materia oscura? ¿Qué es la energía oscura? ¿Existen dimensiones extra? ¿Qué generó la asimetría entre materia y antimateria? ¿Puede haber otras fuerzas exóticas de la naturaleza? pueden quedar resueltas total o parcialmente en los próximos años con el análisis cuidadoso de los datos que serán recogidos por los cuatro experimentos situados en el acelerador.

No hay que olvidar los importantes avances tecnológicos que de este tipo de investigación se derivan. Las técnicas de aceleración de partículas poseen aplicaciones directas en el tratamiento de tumores, de importancia obvia para las ciencias médicas y la salud humana. En el LHC se han desarrollado y probado componentes electrónicas resistentes a dosis de radiación sin precedentes, lo que tiene aplicaciones directas en medio ambiente. Tecnologías de computación: el LHC va a ser la aplicación que más volumen de datos genere en el mundo. Nuevos materiales, superconductividad, técnicas de enfriamiento, alto vacío, ingeniería mecánica de precisión, láseres, etcétera, se encuentran entre los campos que el LHC ha llevado cerca del límite del conocimiento actual. No olvidemos también desarrollos inesperados. El CERN es el lugar donde se creó la World Wide Web, que fue diseñada originalmente para que los físicos de partículas intercambiaran enormes cantidades de datos complejos en Internet, pero cuya popularidad y uso actual ha revolucionado muchas de las tareas cotidianas y de relación entre las personas e instituciones de todo tipo.

La contribución española al LHC y a sus experimentos ha sido muy notable y se puede evaluar en su conjunto en torno al 8,9 por ciento del total. Además de los ya mencionados, diversos grupos de investigación de varias universidades y centros del CSIC, como el IFIC, la UB, IFAE, CNM, la USC, la URL, financiados por el antiguo MEC, hoy Ministerio de Ciencia e Innovación, han participado en diferentes aspectos de su construcción y participarán en la explotación científica de sus resultados. Asimismo, decenas de empresas españolas entre las que se encuentran las asturianas Felguera Construcciones Mecánicas, Nortemecánica y Asturfeito han contribuido a la construcción de diversos componentes del acelerador y sus detectores con el apoyo del Plan de Ciencia, Tecnología e Innovación del Principado.

Pensamos, y esperamos, que este acontecimiento abrirá el camino de una nueva era en la comprensión de los orígenes y la evolución del Universo, permitiéndonos asimismo estudiar en detalle la naturaleza que nos rodea. El objetivo básico a partir de ahora es realizar «descubrimientos», y para ello contamos con un programa de investigación científica para los próximos 20 años, que tiene el potencial de modificar profundamente nuestra percepción actual del Universo, continuando la tradición de la curiosidad humana, tan antigua como el hombre.