Problemas para el ILC
El gobierno japonés pospone la aprobación del colisionador lineal de partículas ILC.
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Hace unos días el gobierno japones dijo que, de momento, no va a financiar parte del costo de construcción del colisionador lineal ILC (International Linear Collider). El anuncio ha supuesto un jarro de agua fría sobre la comunidad de Física de Partículas.
El ILC comenzó como el proyecto de construir un colisionador lineal de 30 km de longitud que debería hacer chocar electrones y positrones para así crear bosones de Higgs. Recordemos que, aunque se supone que el bosón encontrado en el LHC parece ser el bosón de Higgs, todavía no se conocen bien sus propiedades.
La colisión electrón-positrón, al tratarse de partículas elementales, son mucho más limpias que las de partículas compuestas, como los protones que se hacen chocar en el LHC, y se pueden analizar mejor.
Acelerar partículas hasta alcanzar una determina energía muy alta no es sencillo. Un truco es conseguir que se alcance una alta velocidad con partículas pesadas, como los protones, por lo que la energía cinética es muy grande. En este caso se puede conseguir haciendo que circulen por anillos con electroimanes que desvíen su trayectoria y que así no se salgan por la tangente.
El electromagnetismo más básico nos dice que acelerar cargas, y necesitamos que las partículas estén cargadas para poder acelerarlas mediante campos electromagnéticos, hace que estas emitan ondas electromagnéticas. En este caso estamos hablando de radiación sincrotrón que constituye una fuga de energía o pérdidas. Esto no sólo afecta a la aceleración lineal de nuestras partículas, sino que además afecta a la aceleración circular de las partículas cuando circulan por curvas, como en los anillos del LHC.
Así que una solución puede ser hacer un anillo más grande, como el de 100 km propuesto recientemente por el CERN o bien construir un acelerador lineal.
El ILC se empezó a concebir en 2004 como una colaboración internacional y ha sufrido cierta «evolución». El diseño de 2013 consistía en un colisionar de 30 km de longitud que alcanzaría los 500 GeV. La comunidad de físicos de Japón propuso que se construyera en la región de Tohoku a unos 400 km al norte de Tokio.
Pero el plan se revisó en 2017 para poder encontrar financiación. Se redujo su longitud a 20 km, su energía a 250 GeV y su presupuesto a 7500 millones de dólares, de los cuales la mitad los tendría que poner Japón. El visto bueno del gobierno japonés se daría si hubiese suficiente apoyo (económico) internacional. El año pasado el Consejo de Ciencia de Japón emitió un informe negativo al respecto.
El CERN ha retrasado hasta marzo de 2020 la decisión sobre si da o no su apoyo al ILC, así que el gobierno japonés no ha podido apostar por el proyecto por falta de ese apoyo internacional. Concretamente quieren asegurarse de que otros paguen la mitad de esos a 7500 millones de dólares. De momento ni Europa, ni USA, ni Canadá han dicho que lo apoyan. Así que se ha pospuesto la decisión, por lo que el ILC se encuentra en el limbo. Esto ha decepcionado a la comunidad internacional de físicos en Altas Energías. Si se aprobara ahora podría estar operativo en 2035.
Además, no parece que haya apoyo dentro en Japón por parte de la comunidad científica local. Hay cierta competición por los fondos y el futuro detector de neutrinos Hiper Kamiokande, que parece ser prioritario para el gobierno japonés, competiría por esos fondos.
Encima hay un diseñó rival: el CLIC (Compact Linear Collider), que se podría construir en Europa y que alcanzaría los 3 TeV. Por otra parte, el CERN ha hecho propuestas recientes que implican una reutilización del túnel del LHC que implicaría desarrollar electroimanes que aún no existen o hacer un túnel anillo de 100 km que albergue un nuevo colisionador, en principio de electrones y positrones y quizás de protones más tarde. También China planea un colisionador en forma de anillo para electrones y positrones.
El asunto también recuerda el caso del SSC, que terminó incluso con la voladura controlada de la parte del túnel que ya se había construido. Otros físicos esperaban el maná que les caería en forma de fondos extras al cancelarse el SSC, pero esto no se produjo. El ahorro de presupuesto de un proyecto no significa que ese dinero vaya a otro proyecto científico, puede ir a otros campos, incluyendo defensa, pero también sanidad y educación.
Parece que la Física se ha topado con la barrera del dinero en su progreso hacia un mayor avance.
Estos proyectos de colisionadores se denominan «factorías de Higgs» y esto es algo que no seduce mucho. Es gastarse mucho dinero en no descubrir nada nuevo, sólo en analizar lo ya conocido. La excusa de que con ello se acelera el progreso tecnológico tiene el recorrido que tiene y no mucho más.
El problema de fondo es que el Higgs ha sido la única promesa que ha cumplido el LHC, porque a las partículas supersimétricas ni están ni se las espera. La arrogancia de los cuerdistas también tiene parte de culpa y cada vez parecen más un grupo de fanáticos. Llegar a 2040 y no descubrir nada nuevo no parece una meta muy apetecible, sobre todo a un precio alto.
Podría ser que incluso las supersimétricas existieran, pero que tuvieran masas muy por encima de lo que económicamente nos podemos permitir. Aunque con algunos rescates bancarios de algunos países relativamente pobres como España habría para varios LHC. Pero ese dinero también puede hacer avanzar la investigación biomédica u otras ciencias básicas que están muy necesitadas o para enviar misiones de exploración astrofísica.
Esto de los aceleradores recuerda al chiste ese en el que se pregunta a un aborigen que se comunica con tamtan cómo podría llegar más lejos con sus mensajes y este contesta que con un tambor más grande. No se le ocurre decir que usando ondas de radio.
Puede que estemos faltos de imaginación. O que nos sobre a la hora de predecir cosas.
Copyleft: atribuir con enlace a htpps://neofronteras.com
Fuentes y referencias:
Web del ILC.
Web de CLIC.
Ilustración: ILC.
4 Comentarios
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lunes 11 marzo, 2019 @ 7:05 pm
Discrepo que sea un problema de dinero. Es un problema pero de dos factores, primero, que la habitual guerra de prestigio (publicidad positiva) que se daba dentro de Occidente ya no tiene sentido, me refiero a una cierta competencia entre Europa-EEUU (p.ej., el avión Concorde, para el caso de prestigio tecnológico puro y duro, o Airbus para el caso de pelear por el dominio de la aviación civil), con países sueltos incluso… Todo esto ante la irrupción de China ha descolocado al personal porque además China, si todavía no, en breve tendrá fuerza para hacer todo lo que quiera en solitario.
Quiero subrayar que hablo de una competencia por prestigio, que no es en absoluto un tema menor. Si ahora Occidente se embarca digamos en tal cosa y China les pega un baño exactamente en eso, es un muy mal rollo porque además la colaboración con China cada vez está más vetada y por múltiples razones. Entonces no es que propiamente falte dinero, en realidad habría disponible más que nunca en el pasado, es que las apuestas son muy altas y perderlas no es plan.
Y en este sentido, apostar en este campo es probable que no dé bombazos como las ondas gravitatorias (un chollo a nivel de inversión) u otros campos.
¿La solución? Obvia. Una colaboración internacional total creando incluso un organismo al efecto con cuotas pagadas proporcionalmente. Algo que a día de hoy es totalmente impensable. Porque además las contratas…
7500 millones de dólares es una cantidad muy consideble de pasta pero se lo funden en una fiesta (una Olimpiada, un submarino que no flota, un túnel absurdo entre dos ciudades catetas cuya inversión se recuperará nunca jamás pero el mantenimiento es todo un negoción, mantener subvencionado un tinglado que es una hemorragia… Hay donde escoger). Ahora, tener un montón de gente altamente especializada en una apuesta que quizá no cunda también es otro tema de recursos, no pecuniarios, pero sí económicos.
martes 12 marzo, 2019 @ 6:56 pm
¿La radiación sincrotrón constituye pérdidas o una fuga de energía? A dónde va esa energía,El principio de ‘conservación de la energía debe mantenerse. ¿Se va esa energía fugada a una dimensión desconocida? ¿estaríamos hablando de un método indirecto de hallar dimensiones ocultas-teoría de cuerdas? Si el acelerador es lineal ¿no viaja el haz en línea recta y aún así hay pérdidas de energía?
Los aceleradores se diseñan para que nada escape y si en el conteo de energías el balance final diera una falta de energía, se podría pensar que una partícula logró escapar a otra dimensión.
Con aceleradores más potentes quizá podría ser posible crear un’mini agujero negro, al meter más y más energía, como que se desintegraría de una fracción de segundo, no habría peligro,muy posiblemente, pero de los productos de su desintegración se podrían inferir otras dimensiones, indirectamente un método probatorio para las cuerdas.
En fin, hay más métodos indirectos que podrían apoyar las cuerdas, pero lo realmente molesto, al menos para mi, es que se vayan abandonando (posponer suele ser una manera piadosa de decir que se deja correr el asunto) las promesas de aceleradores más potentes y mejorados tecnológicamente. Aunque sean ‘factorías de Higgs’, puesto que hay algunas cuestiones que responder respecto del Higgs descubierto hace unos años.
martes 12 marzo, 2019 @ 10:20 pm
Sí, todos los aceleradores, como el LHC, pierden energía en forma de radiación sincrotrón. Energía que pierden las partículas que circulan por el anillo. Esa radiación se pierde al irse al entorno (no a ninguna dimensión desconocida), por eso no es bueno estar al lado de un acelerador de partículas en funcionamiento. Se diseñan para que se tengan las mínimas pérdidas, pero estas son inevitables. Una manera es haciendo el anillo más grande.
En la colisión en sí los detectores detectan los subproductos de la misma, lo que incluye los fotones gamma. Las cuentas salen.
viernes 15 marzo, 2019 @ 9:50 am
Está claro que cuanto mayor sea la circunferencia, cualquiera de sus segmentos curvos más se parecerá a una recta y menos energía electromagnética se precisará para corregir las trayectorias.
Las dimensiones desconocidas de Lluís, cuando tenemos un ambiente que rodea al anillo capaz de disolver lo que escape, no me parece una buena teoría.
Ello no quita para que le mande un abrazo y otro a Neo por sus oposiciones, que para eso estamos aquí, para acordar o discrepar sin increpar.