Simulador del Big Bang: Buscando resolver los enigmas del Universo

11-09-2008

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Tras dos décadas de trabajo y una fortuna, los científicos han dado inicio a los ensayos experimentales de la máquina simuladora concebida para reproducir las condiciones que existían inmediatamente después del “Big Bang”, o la “gran explosión”.

Con la intención de desentrañar los enigmas de la materia y los elementos que componen a las estrellas, planetas y el propio ser humano, la obra ingenieril ha sido capaz de inyectar un haz de protones en el túnel circular de 27 kilómetros del Gran Colisionador de Hadrones (LHC), el mayor acelerador de partículas del mundo.

De momento, este primer ensayo significa que los componentes de esta máquina, construida a 100 metros bajo tierra entre las fronteras de Suiza y Francia, funcionan como preveían sus creadores. La prueba piloto se realizó de forma gradual, con paradas en cada uno de los ocho sectores en los que se subdivide el túnel subterráneo por el que circulan las partículas subatómicas.

Una vez que terminada esta fase de pruebas, los científicos del CERN pretenden lanzar protones en direcciones opuestas prácticamente a la velocidad de la luz, en el núcleo del LHC, conformado por un anillo metálico de 27 kilómetros cuya temperatura interior alcanzará los 271 grados bajo cero. Con esto, las partículas subatómicas debiesen colisionar unas 600 millones de veces por segundo, y desencadenando la mayor cantidad de energía jamás observada en las condiciones de un experimento científico, todo con el objeto de resolver los misterios de la gran explosión.

Para entender el “big bang”, es necesario retroceder en el tiempo y observar los objetos más lejanos descubiertos por los potentes telescopios. Retroceder, por ejemplo unos 14 mil millones de años…

La gran explosión

Cuando miramos al cielo y vemos el sol, en realidad estamos mirando hacia atrás en el tiempo. Si la luz del sol tarda 8 minutos en llegar a la tierra, cuando la miramos, en realidad estamos viéndola cómo era hace 8 minutos atrás. Lo mismo sucede con las estrellas y galaxias que podemos observar. La cantidad de años – luz de un objeto determinado, nos indica cuántos años tarda la luz de aquel cuerpo en llegar a nosotros; y de esa forma los objetos más lejanos observados por los astrónomos son los cuásares, cuyas distancias alcanzan hasta los 14 mil millones de años – luz. Los cuásares, sin duda, han dado valiosa información acerca del origen del cosmos.

La teoría del “big bang” fue postulada por Georges Lemaitre y se refiere a un fenómeno que habría ocurrido unos veinte mil millones de años atrás. Nos explica que la materia del universo estaba contenido en un átomo primitivo sometido a altísimas temperaturas, lo que hacía que se mantuviera estable, pero hubo un momento donde éste colapsó y se desintegró, liberando toda su materia. Al momento de estallar, no sólo se liberó materia sino que, además, se dio inicio al espacio – tiempo que conocemos hoy.

Al primer segundo tras la explosión, sólo habían partículas como quarks, antiquarks y fotones. Paralelo a ello el universo se expandía y la aniquilación de materia fue imposible de detener; se fueron formando parejas y tríos de quarks, para dar origen a protones y neutrones que se fueron fusionando para dar origen al hidrógeno pesado y, a medida que se enfriaba, la fusión iba disminuyendo.

Paralelo a los sucesos anteriores, se conforman las partículas portadoras de fuerzas. Estas cuatro fuerzas elementales son las encargadas de mantener la materia, desde el átomo, pasando por el ser humano, y hasta el universo, con la estructura que conocemos hoy.

La Fuerza de Gravedad es capaz de mantener la estructura existente del Universo, la Fuerza Electromagnética permite que los electrones giren alrededor del núcleo, la Fuerza Nuclear Débil está encargada de la radiactividad y provoca la desintegración radiactiva, manifestándose en la fisión nuclear y la Fuerza Nuclear Fuerte encargada de mantener unidos a los quarks entre sí conformando neutrones y protones, y con esto, la estructura básica del núcleo del átomo… elemento base de toda la materia que conocemos, incluyéndonos a nosotros mismos.

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