Psicofonías

Y el mundo no acabó

¿Hola? ¿Hay alguien ahí?

...

Hummm... Parece que el mundo no ha terminado aún.

El LHC

En realidad, mientras ecribo esto, aún faltan algunas horas para el arranque del mayor instrumento científico jamás construído, el LHC (aunque, como te comenté ayer, es sólo un arranque de pruebas).

Todo en este aparato se mide en superlativos. Es una de las paradojas de la física de partículas el que, para ver cosas cada vez más pequeñas, se necesiten máquinas cada vez más grandes. Con sus nueve kilómetros de diámetro y, según dicen, consumiendo tanta energía como una ciudad para alimentar unos imanes superconductores (que han sido enfriados a dos grados sobre el cero absoluto) con los que se impulsarán pequeñas nubes de protones, finas y alargadas como alfileres, a una velocidad cercana a la de la luz. Los protones, que se habrán aplastado como lentejas por los efectos relativistas de la velocidad, recorrerán innumerables veces los 27 Km de tubería en la que se ha hecho el vacío y acabarán impactando en un blanco de plomo.

El impacto alacanzará una energía de 14 TeV (Tera-electrón/Voltios), que es la mayor que jamás haya conseguido un acelerador (en realidad, una buena parte de esta se desperdicia, pero vamos a ignorar esto), aunque esta energía ni siquiera serviría para calentar tu café una cienmillonésima de grado (La diferencia está en que en tu taza de café hay una cantidad absurdamente grande de moléculas formadas por átomos formados por particulas para repartirse esa energía, con lo que no queda tan resultona).

La mayoría de estos protones pasarán a traves del plomo sin inmutarse, pero alguno de ellos dará de lleno en el núcleo de un átomo. Allí impactará contra otro protón o, mejor aún, contra un neutrón y, con suerte, un par de sus quarks componentes se encontrarán frente a frente con la enrgía necesaria, y se hará la magia cuántica.

La energía disipada por el impacto se materializará en montones de raras partículas (quizás con el Higgs entre ellas), la mayoría de las cuales se desintegrarán casi instantáneamente en otras partículas que atravesarán, quizás, alguno de los grandes detectores del LHC. Por supuesto, los otros quarks también pueden generar sus propias partículas, contribuyendo a que se arme un lío tremendo en el detector que dé un montón de trabajo extra, pero ese es el inconveniente de trabajar con hadrones.

Del estudio de los restos de esta catástorfe submicroscópica se podrán deducir la existencia y las propiedades de las partículas generadas.

Agujeros negros

Un objeto que cayera desde el espacio a la tierra acabaría impactando con ella a una velocidad de unos 40.320 Km/h.

A la inversa, un objeto lanzado dede la tierra escaparía de esta si llevase una velocidad inicial de esos mismos 40.320 Km/h.

Por esta razón, a esa velocidad se le llama, precisamente, "velocidad de escape".

Si el radio de la tierra fuese menor (con la misma masa), la velocidad de escape sería mayor. Si llevamos esto a sus últimas consecuencias, resulta que para toda masa existe un radio límite caracterísitco, para el cual la velocidad de escape es igual a la velocidad de la luz.

Como no se puede superar la velocidad de la luz, una masa que esté concentrada en un volumen inferior a este límite no dejará escapar nada. Eso es un agujero negro.

Por qué pueden crear agujeros negros

De esta idea unos tipos se sacaron el siguiente planteamiento:

Si lanzas una partícula contra otra con mucha fuerza, es posible que se aplasten tanto que superen el radio límite que hemos comentado y se transformen en un micro-agujero negro.

Como, por definición, un agujero negro no deja escapar nada, lo único que este puede hacer es crecer. Atraería a otras partículas a su alrededor e iría engordando. Su radio crecería mientras iba cayendo al centro de la tierra devorando cada vez más materia hasta que se tragase todo el planeta.

Donde antes había un bonito planeta azul y blanco ya solo quedaría una pequeña esfera de negrura total.

¡Paren las máquinas! Gritaron ¡El LHC destruirá el mundo!

Pero los físicos no han hecho ni caso, y se empeñan en sus siniestros experimentos. Como guión de serie B no está mal, pero la realidad no funciona así.

Por qué NO pueden crear agujeros negros.

Para empezar, estos tipos son ya unos viejos conocidos, y hace tiempo que se oponen a cada acelerador que se proyecta. Cada vez que han dicho que etsa vez sí que era el fín han fallado. Pero el que siempre hayan fallado no significa que no acierten esta vez.

Su principal problema de cara al públicones que ni ellos mismos saben hasta qué punto es posible lo que dicen, no aportan ninguna prueba y, sobre todo, no son capaces de decidir cuánta energía haría falta para su supuesto apocalipsis. Pero que ellos no sean capaces de saberlo no significa que no pueda pasar.

El supuesto agujero negro sería realmente pequeño. Tan pequeño, de hecho, que hay físicos que opinan que no puede existir nada de ese tamaño. Que no existe el mismo concepto de distancia o tamaño a esos niveles. Pero es simple teoría, nadie sabe realmente lo que pasa a esas escalas, y podría no ser cierto.

El famoso Stephen Hawking descubrió hace tiempo que, por un elegante efecto cuántico, todos los agujeros negros emiten radiación (a la que se llama, por razones ovbias, "Radiación de Hawking"). En realidad no la emiten directamente, sino que es algo que ocurre justo en su "horizonte de sucesos", pero el caso es que sale radiación desde ellos y pierden masa a cambio. Si un agujero negro es de tamaño "normal" (es decir, a escala astronómica) emitirá muy poca radiación que se compensará ampliamente con lo que absorva gravitatoriamente de su alrededor. Cuanto más pequeño es el agujero negro, más radiación emite y menos absorve del exterior. Si es demasiado pequeño emitirá radiación y se hará menor, con lo que emitirá aún más radiación y se hará aun menor... Cada vez más deprisa.

Si la masa de un agujero negro se mide "solo" en millones de toneladas, su tiempo de vida se mide en segundos.

Un hipotético agujero negro de tamaño subnuclear tendría sus nanosegundos contados.

Pero Hawking, con todo lo listo que es, podría estar equvicado.

Ahora, en serio ¿Por qué no pueden crear agujeros negros?

El LHC es el mayor acelerador jamás construído por el hombre. Algunos opinan que, dado el dineral que valen estas cosas, quizás sea el mayor que se construya jamás.

Pero la naturaleza, como casi siempre, nos lleva la delantera.

No está muy claro cómo se lo monta, aunque parece que los inmensos campos magnéticos de las galaxias podrían acelerar partículas en el espacio, pero el caso es que contínuamente llegan a la tierra protones acelerados con energías monstruosas (millones de veces mayores que las del acelerador) que dejan al LHC, en comparación, como una especie de lento tiovivo para protones aburridos.

Estas partículas, llamados "Rayos Cósmicos" llegan contínuamante a la Tierra, la Luna, el Sol y los planetas, impactando con otras partículas como millones de experimentos del LHC.

Y, hasta ahora, ninguno se ha converido en un agujero negro...