artículo no publicado

ATLAS cumple 25 años y se dispone a hibernar

Luego de haber alcanzado el súper estrellato al descubrir el bosón de Higgs, a sus 25 años de edad el detector ATLAS tendrá que hibernar a partir del próximo otoño durante dos años.

Como un genuino transformer, el detector ATLAS es una monumental máquina que entiende nuestras preguntas sobre la intimidad de la materia y responde en la lengua de los quarks; conoce los dialectos cuánticos que resuenan a lo largo de los recovecos del Centro Europeo de Investigaciones Nucleares (CERN). ¿Su objetivo? Combatir la ignorancia y la suposición sin fundamentos experimentales o teóricos consensuados con la comunidad. Es el cumpleaños de uno de los guardianes de la razón experimental.

Fue concebido a fines de 1992, cuando un grupo de cazadores de partículas subatómicas lo sometió a consideración del Comité de Experimentos del Gran Colisionador de Hadrones (LHC). Y es que un año antes se habían reunido en CERN diversas autoridades científicas y representantes de la Unión Europea a fin de presenciar la firma del documento que autorizaba desmontar el viejo Gran Colisionador de Protones (LEP) y sustituirlo por uno más poderoso, el actual LHC. Entre los firmantes estaban el entonces director general, Carlo Rubbia, una leyenda entre los cazadores de partículas, así como Christopher Llewellyn Smith, figura clave en el desarrollo de la investigación científica y la educación superior en Gran Bretaña y Europa. Dos años más tarde, y gracias al patrocinio del Consejo Británico, pude conversar con ambos. Para Rubbia el desafío radicaba no sólo en generar un enorme campo magnético sin sobresaltos, sino diseñar y construir un detector interno capaz de observar, sin parpadear, las ínfimas partículas producto de las colisiones. Tanto él como Llewellyn Smith sabían que semejante detector tenía que ser compacto y muy sensible. Esperaban de manera fehaciente ver el acelerador alimentando ATLAS, CMS, ALICE y LHC-b a principios del siglo XXI. Cuando le pregunté a Llewellyn Smith qué opinaba de los detractores de esta ciencia “onerosa”, respondió: “Si les hiciéramos caso, terminaríamos haciendo teología”.

“Tiene que ser una máquina versátil”, me dijo Peter Jenni, parte del grupo que concibió el alma de ATLAS, “esperamos que se convierta en un parteaguas y nos deje explorar la selva de quarks, muones, electrones, fotones y demás entidades exóticas, hasta llegar al bosón de Higgs”. En julio de 1997, ya en su calidad de director general de CERN, Llewellyn Smith aprobó la construcción del detector más ambicioso jamás construido por la humanidad. Un año más tarde, mientras mirábamos atónitos los trabajos en la gigantesca caverna, a cien metros de profundidad, donde residiría ATLAS, Jenni anunció que pronto traerían la “cebolla”. En efecto, este gigante de 25 metros de alto por 44 de largo y otros 25 de ancho fue construido en capas que se fueron cerrando alrededor del conducto del LHC, cuyo diámetro es mucho más pequeño que el túbulo al interior de un cabello humano. A través de dicho conducto se envían partículas subatómicas casi a la velocidad de la luz y se hacen chocar en puntos precisos del kilométrico anillo subterráneo, donde se encuentran los cuatro detectores mencionados.

¿Cuáles son los logros de ATLAS? Haber encontrado evidencias irrefutables del bosón de Higgs, lo cual le ha permitido al Modelo Estándar de la Materia resistir los embates de la navaja de la experimentación. Poco conocidos, si bien no menos trascendentales para la vida diaria de muchas personas, son los productos de la derrama tecnológica que propicia la construcción de una máquina tan sofisticada, sostenida por colosales súper imanes, súper conductores solenoides (capaces de generar campos magnéticos uniformes e intensos) y toroidales, es decir, dispuestos alrededor del LHC como una dona. De ahí su nombre: A Toroidal Lhc ApparatuS, un admirable trabajo cuasi artesanal en un entorno de alta tecnología industrial.

Sobresale el invento de un grupo de colaboradores de ATLAS, quienes idearon un sistema capaz de grabar la actividad de las células que conforman la retina en el ojo humano. Otros pensaron que los sensores de diamante que usa ATLAS podrían emplearse en una terapia de hadrones. Dichos sensores se hacen a base de diamantes sintéticos, los cuales se obtienen mediante deposición de vapores químicos, y han demostrado su eficacia en dichas terapias hadrónicas, pues presentan mayor resistencia a la radiación, una respuesta más rápida y la posibilidad de funcionar a temperatura ambiente, cosa que con otros dispositivos no es posible. Una tercera aplicación derivada de los dispositivos creados para la investigación pura es el uso de instrumentos ultrasónicos, por ejemplo, para la anestesia clínica. Tales aparatos se concibieron con objeto de controlar la mezcla de gases que mantienen el detector a una temperatura gélida y conocer lo más temprano posible fugas en el detector interno de ATLAS. Trasladados a la tecnología médica, podrían avisar a los médicos en medio de una intervención quirúrgica de cualquier posible anomalía en tiempo real, en particular si en dicha operación emplean mezclas de xenón y oxígeno, pues deben echar mano de dos técnicas distintas de análisis, perdiendo tiempo valioso. Asimismo, ciertos sensores 3D de silicio, creados de manera específica para ATLAS, podrían utilizarse en la introspección de personas mediante imágenes muchos menos agresivas que los rayos X.

Sin embargo, el gigante envejece rápidamente. En 2008, sin haber visto ninguna partícula, hubo que renovar algunos de sus detectores por obsoletos. Hoy, luego de haber alcanzado el súper estrellato al descubrir el bosón de Higgs, a sus 25 años de edad tendrá que hibernar a partir del próximo otoño durante dos años. La caverna donde habita y donde ha hecho de las suyas elevará su temperatura. Entonces los expertos podrán bajar de nuevo, abrirán sus entrañas y lo dotarán de los artificios necesarios para seguir atisbando donde los objetos apenas existen.