Los experimentos científicos más increíbles
Juan Carballo
Cerca de Ginebra, en la frontera franco-suiza, se ubica el acelerador de partículasmás grande del mundo. El Gran Colisionador de Hadrones (LHC en inglés) cuenta con un túnel de 27 kilómetros de circunferencia donde dos haces de protones son acelerados en sentidos opuestos hasta que chocan entre sí. Esto permite a los científicos recrear algunos eventos físicos que tuvieron lugar inmediatamente después del Big Bang.
El LHC es la máquina más sofisticada de la historia. Cientos de universidades y laboratorios han participado en su construcción y más de 2.000 físicos de 34 países trabajan en él. Estas instalaciones han alumbrado uno de los mayoresdescubrimientos científicos hasta la fecha. En julio del 2012, se anunciaron los primeros indicios que apuntaban a la existencia delbosón de Higgs, una partícula elemental sobre la que había teorizado el físico Peter Higgs en 1964.
Sin embargo, resolver los misterios en torno al bosón no es la única meta de los científicos. Hay muchas investigaciones en activo más allá del Gran Colisionador de Hadrones de Ginebra como, por ejemplo, las relacionadas con las “partículas fantasma”. No tienen apenas masa, viajan a la velocidad de la luz y, después de treinta años, se sabe muy poco de ellas.
Los científicos esperan que los neutrinos aporten la respuesta a decenas de preguntas de vital importancia sobre el universo, como por qué está lleno de materia. Estas partículas se generan cuando los elementos radioactivos se deterioran. Emanan del sol, de otras estrellas e incluso de nuestro propio cuerpo. También recorren distancias colosales en una fracción mínima de segundo.
Nuevos descubrimientos científicos que te afectan indirectamente
¿Cómo se estudia una partícula que se desplaza a la velocidad de la luz sin que nada pueda detenerla? En esta lista os presentamos cinco de los experimentos científicosmás prometedores que se están realizando en la actualidad. Si un acelerador de 27 kilómetros parece sacado de una novela de ciencia ficción, estas investigaciones no se quedan atrás.
GERmanium Detector Array
El GERmanium Detector Array (GERDA) es un experimento científico que se está llevando a cabo en el Laboratori Nazionalu del Gran Sasso, en Italia. Las instalaciones están enterradas bajo 1.400 metros de roca de una montaña para aislarlas de la radiación cósmica.
Los cristales de germanio actúan como detectores de partículas. Estos están suspendidos en argón criostato forrado con cobre dentro de un tanque lleno de agua ultra pura. Los científicos que trabajan en GERDA están muy cerca de encontrar un tipo muy raro de desintegración radioactiva.
Cuando el Big Bang dio origen al universo hace 13’7 mil millones de años se produjeron las mismas cantidades de materia que de antimateria. Cuando la materia y la antimateria colisionan se destruyen entre sí y dejan un rastro de energía. Si los investigadores son capaces de detectar la desintegración radioactiva, implicaría que un neutrino puede ser una partícula y una antipartícula al mismo tiempo, lo que explicaría por qué floreció la materia en el universo.
Observatorio de Neutrinos de Sudbury
El Observatorio de Neutrinos de Sudbury (SNO) está en Canadá y fue construido originalmente en la década de 1980. SNOinvestigará losneutrinos que proceden de la Tierra, del Sol e incluso de lejanas supernovas. Está enterrado bajo tierra a aproximadamente un kilómetro y medio de profundidad.
Una enorme esfera de plástico contiene 800 toneladas de un fluido especial conocido como líquido centelleante. Esta esfera, a su vez, está cubierta de agua y cuenta con más de 10.000 detectores de luz extremadamente sensibles llamados tubos fotomultiplicadores (PMT). Cuando los neutrinos entran en contacto con otras partículas dentro de este detector, se produce una luz en el líquido centelleante que los PMT registran al instante.
El Observatorio de Neutrinos de Sudbury ha ayudado a los científicos a saber que como mínimo hay tres tipos distintos de neutrinos que pueden ir y venir a través del espacio a la velocidad de la luz.
IceCube
IceCubees el detector más grande del mundo. Está ubicado en el Polo Sur y funciona con 5.160 sensores distribuidos en más de mil millones de toneladas de hielo. Los episodios cósmicos violentos, como explosiones de estrellas y agujeros negros, lanzan neutrinos al espacio y estos viajan enormes distancias.
Cuando estas partículas se topan accidentalmente con moléculas de agua congelada, liberan pequeñas (pero intensas) cantidades de energía que pueden ser detectadas a decenas de metros.
En concreto, los neutrinos se mueven tan rápido que emiten un ligero cono de luz conocido como radiación Cherenkov, esto es lo que el IceCube puede registrar. El objetivo de este experimento científico es emplear la información recabada para reconstruir la trayectoria de las partículas e identificar así su fuente.
Daya Bay
Daya Bay es una investigación sobre los neutrinos que se lleva a cabo en tres salas experimentales enterradas bajo las colinas de Daya Bay, en China. Seis detectores cilíndricos contienen 20 toneladas de líquido centelleante como el de Sudbury y están rodeados por cerca de 1.000 fotomultiplicadores (PMT) sumergidos en agua pura para bloquear la radiación cósmica.
Seis reactores nucleares cercanos producen millones de trillones de electrones antineutrinos cada segundo. Este aluvión de antineutrinos interactúa con el líquido centelleante que emite pequeños destellos de luz que, a su vez, detectan los fotomultiplicadores. La finalidad de Daya Bay es investigar la oscilación de los neutrinos.
SuperKamiokande, Super K
El SuperKamiokande, conococido como Super K, es un observatorio de neutrinos soterrado a más de un kilómetro bajo tierra, en las montañas del oeste de Japón. Contiene 50.000 toneladas de agua rodeada por 11.200 fotomultiplicadores PMT. Al igual que IceCube, Super K detecta partículas utilizando la radiación Cherenkov.
SuperKamiokande se impuso al Observatorio de Neutrinos de Sudbury en 1988 cuando se convirtió en el primer observatorio en encontrar evidencias fuertes de neutrinos. También demostró las las partículas más pequeñas tienen masa. Actualmente los investigadores están disparando haces de neutrinos de 300 km para estudiar detenidamente las oscilaciones.
Por otro lado, el Experimento Subterráneo de Neutrinos (DUNE) que se pondrá en marcha en el futuro proyectará haces de neutrinos a cinco veces más distancia que el Super K, es decir, a más de 1.500 kilómetros.
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