{"id":85261,"date":"2004-12-01T22:29:32","date_gmt":"2004-12-02T00:29:32","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=85261"},"modified":"2015-05-11T16:21:20","modified_gmt":"2015-05-11T19:21:20","slug":"una-clase-de-f%c3%adsica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/una-clase-de-f%c3%adsica\/","title":{"rendered":"Una clase de f\u00edsica"},"content":{"rendered":"

Pesquisa FAPESP<\/em> rompe con una costumbre en las siguientes p\u00e1ginas. Por primera vez la revista publica un extenso art\u00edculo de un investigador, vinculado a un importante tema. Como es sabido, esta revista edita notas sobre proyectos de investigaci\u00f3n de ciencia y tecnolog\u00eda, y s\u00f3lo eventualmente, cortos art\u00edculos de investigadores. El f\u00edsico y profesor Roberto Salmeron, radicado hace muchos a\u00f1os en Francia, les brinda a los lectores un singular informe sobre los 50 a\u00f1os del Centro Europeo de Investigaciones Nucleares (CERN), uno de los grandes logros cient\u00edficos del siglo pasado. Y aprovecha para ofrecer una visi\u00f3n panor\u00e1mica bastante did\u00e1ctica sobre las investigaciones en el \u00e1rea de f\u00edsica de part\u00edculas. Este art\u00edculo se justifica no solamente por la importancia del tema, sino tambi\u00e9n por la excelencia del autor. Roberto Salieron es f\u00edsico y director de investigaci\u00f3n em\u00e9rito jubilado de la escuela Polit\u00e9cnica de Francia. Fue uno de los primeros investigadores del Centro Brasile\u00f1o de Investigaciones F\u00edsicas de R\u00edo de Janeiro, y del CERN, con sede en Ginebra, Suiza; profesor de la Universidad de S\u00e3o Paulo y de la Universidad de Brasilia. Es autor del libro A universidad interrompida: Bras\u00edlia, 1964-1965<\/em> (Editora UnB, 1999, agotado) y es uno de los investigadores entrevistados en el libro Prazer em conhecer<\/em> (FAPESP\/ Instituto Uniemp, 2004). Con este art\u00edculo, Pesquisa FAPESP<\/em> procura contribuir a la historia de la f\u00edsica en este per\u00edodo.<\/p>\n

Una experiencia cient\u00edfica, social y humana<\/strong><\/p>\n

El laboratorio que lleva el nombre de Organizaci\u00f3n Europea para la Investigaci\u00f3n Nuclear, conocido por su sigla CERN, con sede en Ginebra, Suiza, y fundado el 29 de septiembre de 1954, celebra sus 50 a\u00f1os. Este prestigioso laboratorio es una de las mayores aventuras cient\u00edficas del siglo XX. Su importancia es considerable, no solamente por sus \u00e9xitos cient\u00edficos y tecnol\u00f3gicos, sino tambi\u00e9n porque invent\u00f3 la colaboraci\u00f3n internacional en las ciencias, creando una nueva relaci\u00f3n en investigaci\u00f3n entre los pa\u00edses y entre laboratorios de diferentes pa\u00edses, y una nueva sociolog\u00eda en la ciencia que result\u00f3 en una experiencia humana pionera en la historia de la civilizaci\u00f3n.<\/p>\n

El CERN es el mayor laboratorio del mundo en investigaci\u00f3n b\u00e1sica, que abarca a todas las ciencias. Pese a ser europeo, su importancia va m\u00e1s all\u00e1 de Europa: influye sobre la f\u00edsica mundial. Es la instituci\u00f3n internacional de mayor \u00e9xito, por haber alcanzado plenamente los objetivos para los cuales se la cre\u00f3. Su historia constituye un ejemplo de idealismo, de relaciones humanas, de colaboraci\u00f3n entre pa\u00edses, de planificaci\u00f3n cient\u00edfica y tecnol\u00f3gica, de formaci\u00f3n de j\u00f3venes investigadores y de relaciones entre la ciencia b\u00e1sica y la industria.<\/p>\n

Inicialmente, se previ\u00f3 que trabajar\u00edan all\u00ed 400 personas de los 12 pa\u00edses que lo crearon. Pero actualmente lo frecuentan 6.500 investigadores de 80 pa\u00edses.<\/p>\n

Una de las m\u00e1s antiguas curiosidades del hombre consiste en saber de qu\u00e9 est\u00e1n hechas las cosas, c\u00f3mo est\u00e1 constituido el Universo, c\u00f3mo comprender que hay en la Tierra y en el cielo. Los intentos de explicaci\u00f3n comenzaron hace m\u00e1s de cinco mil a\u00f1os, con la mitolog\u00eda, y continuaron sin apoyo sobre bases objetivas durante siglos, sin el m\u00e9todo experimental introducido por Galileo en el siglo XVII. Los primeros pasos cient\u00edficos se dieron a mediados del siglo XIX, y los grandes progresos se hicieron en el siglo XX. En los \u00faltimos 50 a\u00f1os, desde el comienzo de la actuaci\u00f3n del CERN, con trabajos realizados en muchos lugares, no solamente en el CERN, aprendimos m\u00e1s sobre la estructura de la materia que en toda la historia anterior de la humanidad.<\/p>\n

El objetivo del CERN es el estudio de la estructura \u00edntima de la materia, es decir, de las part\u00edculas elementales que constituyen la parte m\u00e1s profunda de la materia, y de las leyes que rigen las fuerzas ejercidas por las part\u00edculas entre s\u00ed. Aprendimos que esas part\u00edculas constituyen todos los cuerpos existentes en la Tierra y en el Universo. Conociendo las leyes que las rigen, estaremos conociendo las leyes fundamentales del Universo.<\/p>\n

Tuve el privilegio de trabajar en el CERN desde su fundaci\u00f3n, cuando termin\u00e9 mi trabajo de tesis en la Universidad de Manchester, Inglaterra, habiendo sido uno de los diez primeros f\u00edsicos experimentales contratados por el laboratorio. Fui miembro de la planta permanente de f\u00edsicos durante diez a\u00f1os y continu\u00e9 haciendo experimentos all\u00ed durante otros 25 a\u00f1os, como f\u00edsico de la \u00c9cole Polytechnique de Francia, hasta que me jubil\u00e9. Tuve por todo ello la oportunidad excepcional de seguir la evoluci\u00f3n del laboratorio desde su origen.<\/p>\n

Este art\u00edculo fue organizado teniendo en cuenta que la gran mayor\u00eda de sus posibles lectores no conoce la f\u00edsica de las part\u00edculas elementales. Pretendemos mostrar los motivas de la fundaci\u00f3n del CERN y el apoyo permanente que ha tenido durante 50 a\u00f1os \u2212y continuar\u00e1 teni\u00e9ndolo\u2212, por parte de tantos pa\u00edses. Veremos c\u00f3mo estudiamos las part\u00edculas y el impresionante arsenal tecnol\u00f3gico desarrollado para estos estudios. Por eso mostraremos inicialmente qu\u00e9 son los rayos c\u00f3smicos y su contribuci\u00f3n para con la f\u00edsica de las part\u00edculas, qu\u00e9 son los aceleradores, la historia de la fundaci\u00f3n del CERN, su estructura y los objetivos fundamentales de las experiencias en el CERN. Brindaremos tambi\u00e9n algunas nociones sobre la f\u00edsica de las part\u00edculas y su relaci\u00f3n con la astronom\u00eda, los grandes retos cient\u00edficos en estas \u00e1reas de la f\u00edsica y, por \u00faltimo, un racconto de los \u00e9xitos del CERN.<\/p>\n

La primera fotograf\u00eda de la p\u00e1gina 6 muestra d\u00f3nde se encuentra el CERN, en la regi\u00f3n fronteriza entre el cant\u00f3n de Ginebra y Francia. Los diversos c\u00edrculos corresponden a los lugares donde est\u00e1n emplazados los aceleradores de part\u00edculas, en t\u00faneles subterr\u00e1neos. El c\u00edrculo mayor, de 27 kil\u00f3metros de longitud, indica el Large H\u00e1dron Collider (LHC), cuya construcci\u00f3n culminar\u00e1 en 2007.<\/p>\n

1 – La f\u00edsica en Europa al final de la Segunda Guerra Mundial<\/strong><\/p>\n

Para entender mejor la importancia de la fundaci\u00f3n del CERN es necesario retrotraernos a la situaci\u00f3n de Europa al final de la Segunda Guerra Mundial, que se extendi\u00f3 desde septiembre de 1939 hasta mayo de 1945. Antes de la guerra, la ciencia europea era la vanguardia. Los trabajos fundamentales que sentaron las bases de la f\u00edsica moderna se hicieron en Europa. Durante la guerra los laboratorios europeos fueron destruidos, cerrados o redujeron ostensiblemente su actividad. Por otro lado, Estados Unidos, que tambi\u00e9n llev\u00f3 adelante un gran esfuerzo de guerra, nunca libr\u00f3 batallas en su territorio, y por eso sus universidades y laboratorios permanecieron intactos; la investigaci\u00f3n continu\u00f3 y se hizo un esfuerzo enorme, con apoyo ilimitado con relaci\u00f3n a la f\u00edsica nuclear. Asimismo, Estados Unidos cont\u00f3 con la colaboraci\u00f3n de excelentes f\u00edsicos europeos que arribaron al pa\u00eds.<\/p>\n

Sin embargo, Europa ten\u00eda dos triunfos de gran val\u00eda: su elevado nivel cient\u00edfico y su historia. Una vez finalizada la guerra, la investigaci\u00f3n se reanud\u00f3 gradualmente, con los pocos recursos disponibles. Uno de los campos de la f\u00edsica al cual algunos laboratorios se dedicaron fue el de los rayos c\u00f3smicos<\/em>; en algunos casos construyendo equipos de reducido porte para la realizaci\u00f3n de experimentos en los que la imaginaci\u00f3n era m\u00e1s importante que el material; en otros, reaprovechando y completando los equipos construidos para experimentos antes de la guerra, interrumpidos durante cinco a\u00f1os.<\/p>\n

Los rayos c\u00f3smicos se relacionan con las investigaciones llevadas a cabo en el CERN con los aceleradores de part\u00edculas<\/em>. Veamos inicialmente qu\u00e9 son los rayos c\u00f3smicos y algo sobre los aceleradores.<\/p>\n

2 – Rayos c\u00f3smicos<\/strong><\/p>\n

La f\u00edsica de part\u00edculas elementales que se hace en el CERN se inici\u00f3 con estudios de part\u00edculas en rayos c\u00f3smicos.<\/p>\n

Existen fen\u00f3menos at\u00f3micos en todos los astros, y en medio a estos fen\u00f3menos se producen las part\u00edculas at\u00f3micas, como los protones, neutrones, electrones y fotones que recorren el Universo en todas las direcciones; muchas de ellas llegan hasta la Tierra. A estas part\u00edculas at\u00f3micas que llegan a la Tierra desde el Universo se les denomina rayos c\u00f3smicos<\/em>, nombre asignado antes de saber qu\u00e9 eran. Cuando llegan a la atm\u00f3sfera, entran en colisi\u00f3n con las mol\u00e9culas de aire y producen m\u00e1s part\u00edculas at\u00f3micas, que tiene una energ\u00eda menor que las part\u00edculas iniciales. Las part\u00edculas emitidas por los astros producen as\u00ed cascadas <\/em>o lluvias <\/em>de part\u00edculas en la atm\u00f3sfera. Por lo tanto, los rayos c\u00f3smicos constituyen una fuente de part\u00edculas at\u00f3micas. En experimentos destinados a detectar rayos c\u00f3smicos se descubrieron varias part\u00edculas y se midieron sus propiedades caracter\u00edsticas.<\/p>\n

Dos a\u00f1os despu\u00e9s de concluida la guerra se hicieron en Inglaterra dos descubrimientos fundamentales en rayos c\u00f3smicos, en 1947, con dos meses de intervalo. En la Universidad de Bristol, Cecil Powell hab\u00eda desarrollado y puesto en pr\u00e1ctica la t\u00e9cnica de emulsiones nucleares espesas, de mil\u00edmetros y cent\u00edmetros de espesor, para detectar part\u00edculas, al cabo de varios a\u00f1os de trabajo en colaboraci\u00f3n con la f\u00e1brica de pel\u00edculas Ilford (que hab\u00eda iniciado su trabajo antes de la guerra). Por esta t\u00e9cnica de gran importancia, Powell se hizo acreedor al Premio Nobel. Utilizando estas emulsiones, Cecil Powell, Cesar Lattes y Giuseppe Occhialini descubrieron una nueva part\u00edcula at\u00f3mica, a la que le pusieron el nombre de mes\u00f3n pi<\/em> (letra griega \u03c0). En la Universidad de Manchester, Clifford Butler y George Rochester trabajaban empleando la t\u00e9cnica de c\u00e1mara de Wilson, en la cual la trayectoria de la part\u00edcula deja un rastro que puede fotografiarse. Con esta t\u00e9cnica descubrieron un nuevo tipo de part\u00edculas, al las que llamaron part\u00edculas V, actualmente llamadas part\u00edculas extra\u00f1as<\/em>. Ambos descubrimientos causaron sensaci\u00f3n y una revoluci\u00f3n en la f\u00edsica. El descubrimiento del mes\u00f3n pi no caus\u00f3 sorpresa, porque te\u00f3ricamente se esperaba que un tipo de part\u00edculas con sus propiedades pudiera existir, para explicar las fuerzas existentes entre los protones y los neutrones dentro del n\u00facleo at\u00f3mico. Pero el descubrimiento de las part\u00edculas extra\u00f1as fue una gran sorpresa: nadie las esperaba, no hab\u00eda ninguna evidencia, ni experimental ni te\u00f3rica, de que tales part\u00edculas pudieran existir. El gran f\u00edsico ingl\u00e9s Patrick Blackett, director del Departamento de F\u00edsica de la Universidad de Manchester, dec\u00eda: \u201c\u00bfQu\u00e9 est\u00e1n haciendo en la naturaleza estas part\u00edculas? La naturaleza nos env\u00eda mensajes que nosotros todav\u00eda no comprendemos\u201d.<\/p>\n

El descubrimiento de esas part\u00edculas, especialmente las part\u00edculas extra\u00f1as, suscit\u00f3 una gran curiosidad. Se formaron grupos de rayos c\u00f3smicos en varios pa\u00edses europeos y en Estados Unidos para estudiar estas nuevas part\u00edculas. Hab\u00eda en esos grupos una expectativa inusual depositada en la ciencia. Realiz\u00e1bamos experimentos con la convicci\u00f3n de que nuevos dominios de la naturaleza estaban abri\u00e9ndose para nosotros, que la probabilidad de encontrar algo nuevo era grande, pero no ten\u00edamos ni la m\u00e1s m\u00ednima idea de qu\u00e9 podr\u00edamos encontrar.<\/p>\n

Cabe se\u00f1alar que un grupo de f\u00edsicos de la Universidad de S\u00e3o Paulo (USP) desempe\u00f1\u00f3 un papel importante en esta evoluci\u00f3n. Cuando se fund\u00f3 la USP, en 1934, asumi\u00f3 la direcci\u00f3n del Departamento de F\u00edsica de la reci\u00e9n creada Facultad de Filosof\u00eda, Ciencias y Letras el profesor italiano Gleb Wataghin, un excelente f\u00edsico te\u00f3rico y experimental. Wataghin nos ense\u00f1\u00f3 a los brasile\u00f1os la f\u00edsica moderna del siglo XX y c\u00f3mo hacer investigaci\u00f3n en esa rama de la f\u00edsica. Organiz\u00f3 un grupo para investigaciones en rayos c\u00f3smicos que en pocos a\u00f1os adquiri\u00f3 reputaci\u00f3n internacional. Gleb Wataghin junto a dos j\u00f3venes, Paulus Aulus Pomp\u00e9ia y Marcello Damy de Souza Santos, descubrieron en S\u00e3o Paulo en 1940 un nuevo fen\u00f3meno f\u00edsico: una part\u00edcula que colisiona contra otra pode producir en dicha colisi\u00f3n otras part\u00edculas, que penetran varios cent\u00edmetros en las materia, por ejemplo en el hierro o en el plomo. Este proceso nunca se hab\u00eda observado. Denominaron a las part\u00edculas as\u00ed producidas lluvias penetrantes<\/em>; actualmente se las denomina lluvias hadr\u00f3nicas<\/em>. En los aceleradores como los del CERN, estas lluvias se producen millones de veces por segundo.<\/p>\n

El experimento de S\u00e3o Paulo se llev\u00f3 a cabo empleando contadores Geiger-Muller, que son los m\u00e1s simples detectores de part\u00edculas que existen. Vale recordar que en 1940, Europa estaba en guerra. Cuando la guerra termin\u00f3, Patrick Blackett les propuso a George Rochester y Clifford Butler repetir en la Universidad de Manchester la experiencia de S\u00e3o Paulo con una t\u00e9cnica diferente: la c\u00e1mara de Wilson. As\u00ed, Rochester y Butler descubrieron las part\u00edculas extra\u00f1as. El grupo de S\u00e3o Paulo contribuy\u00f3 por lo tanto a dicho descubrimiento. El profesor Wataghin me dijo una vez que pretend\u00eda realizar el experimento con c\u00e1mara de Wilson, pero no reuni\u00f3 las condiciones como para hacerlo.<\/p>\n

Durante la guerra los norteamericanos construyeron aceleradores de protones llamados ciclotrones<\/em>, importantes para la f\u00edsica nuclear; algunos de \u00e9stos construidos en laboratorios nacionales que hab\u00edan trabajado para las investigaciones de guerra. Tras el descubrimiento de estas part\u00edculas, los norteamericanos, con sus laboratorios intactos y con el h\u00e1bito de financiar proyectos importantes adquirido durante la guerra, comenzaron a construir aceleradores destinados al estudio del mes\u00f3n pi y de las part\u00edculas extra\u00f1as, ya que con los aceleradores podemos estudiarlos mucho mejor que con los rayos c\u00f3smicos. En Europa hab\u00eda s\u00f3lo dos ciclotrones peque\u00f1os, incapaces de producir las nuevas part\u00edculas: uno en Par\u00eds, en el Coll\u00e8ge de France, construido por Frederic Joliot antes de la guerra, y otro en la Universidad de Liverpool, Inglaterra, construido por el grupo de James Chadwik. La consecuencia de ello fue que el estudio de esas part\u00edculas pod\u00eda hacerse solamente en Estados Unidos: era una ciencia estadounidense.<\/p>\n

3 \u2013 Los aceleradores de part\u00edculas<\/strong><\/p>\n

Un acelerador, tal como su nombre lo indica, es una m\u00e1quina que acelera part\u00edculas, es decir, aumenta su velocidad. Solamente part\u00edculas que tienen carga el\u00e9ctrica pueden acelerarse; el prot\u00f3n y el electr\u00f3n pueden acelerarse porque tienen cargas el\u00e9ctricas; el neutr\u00f3n no puede acelerarse porque no tiene carga el\u00e9ctrica. Esto sucede porque la part\u00edcula es acelerada por un campo el\u00e9ctrico, que a su vez ejerce una fuerza sobre la carga el\u00e9ctrica y \u201cempuja\u201d a la part\u00edcula. Cuando una part\u00edcula es acelerada, su energ\u00eda aumenta, tal como ocurre con cualquier cuerpo acelerado.<\/p>\n

A las unidades de energ\u00eda utilizadas se las denomina mill\u00f3n de electrones-voltios<\/em>, indicada por la sigla MeV<\/em>, y giga electr\u00f3n-voltios<\/em>, indicada por la sigla GeV<\/em>. Una MeV <\/em>es igual a la energ\u00eda que adquiere una part\u00edcula cuando pasa entre dos puntos que tienen una diferencia de potencial de un mill\u00f3n de voltios. El GeV es mil veces mayor: es igual a la energ\u00eda que la part\u00edcula adquiere cuando pasa entre dos puntos que tienen diferencia de potencial de 1 mil millones de voltios.<\/p>\n

Estas energ\u00edas son grandes para las part\u00edculas, pues ellas adquieren grandes velocidades, muy cercanas a la velocidad de la luz en el vac\u00edo, que es la mayor velocidad que existe en la naturaleza. Con 1 GeV, en un segundo puede recorrerse siete veces el ecuador terrestre. Pero son energ\u00edas muy peque\u00f1as en comparaci\u00f3n con las energ\u00edas que utilizamos todos los d\u00edas. Por ejemplo, un grano de arena de volumen igual a 2 mil\u00edmetros c\u00fabicos, con una velocidad de apenas 1 cent\u00edmetro por segundo, tiene una energ\u00eda igual a 1 GeV.<\/p>\n

En el acelerador, la part\u00edcula pasa por una regi\u00f3n donde hay un campo el\u00e9ctrico. No es posible obtener tensiones tan altas, como millones y miles de millones de voltios, para producir ese campo el\u00e9ctrico. Usamos entonces un ardid. Hacemos que la part\u00edcula recorra una trayectoria circular, y en esa trayectoria se disponen campos el\u00e9ctricos en varias regiones; cada vez que la part\u00edcula pasa por esos campos se acelera, y al pasar muchas veces es muy acelerada. Por ejemplo: la part\u00edcula puede pasar por 10 mil voltios cada vez que recorre la circunferencia; recorri\u00e9ndola 1 mill\u00f3n de veces habr\u00e1 pasado por 1 mill\u00f3n x 10 mil voltios, o 10 mil millones de voltios, es decir, 10 GeV. Por eso muchos aceleradores son circulares.<\/p>\n

Todos los aceleradores de part\u00edculas tienen fuentes de diferencia de potencial. Los aceleradores circulares tienen electroimanes que curvan la trayectoria de las part\u00edculas y las hacen describir circunferencias. Los electroimanes no aceleran, no le dan energ\u00eda a las part\u00edculas, solamente hacen que las part\u00edculas describan circunferencias. A las part\u00edculas se las ubica dentro de un tubo met\u00e1lico en el cual se hace alto vac\u00edo, superior al vac\u00edo interestelar del Universo.<\/p>\n

La segunda fotograf\u00eda de la p\u00e1gina 6 muestra parte del acelerador de protones de 400 GeV instalado en un t\u00fanel subterr\u00e1neo, como todos los aceleradores del CERN. Aparecen algunos electroimanes y el tubo met\u00e1lico con alto vac\u00edo, en el interior del cual circulan los protones. La extensi\u00f3n del acelerador es de 6 kil\u00f3metros.<\/p>\n

Las ventajas de estudiar part\u00edculas con aceleradores, en relaci\u00f3n con los rayos c\u00f3smicos son inmensas:<\/p>\n

a) con un acelerador de protones, por ejemplo, sabemos que los protones, de energ\u00eda conocida, entrar\u00e1n en colisi\u00f3n, cuando se producir\u00e1n las part\u00edculas que queremos estudiar; con los rayos c\u00f3smicos, no conocemos la naturaleza de la part\u00edcula que colision\u00f3 ni su energ\u00eda;<\/p>\n

b) el flujo de rayos c\u00f3smicos es peque\u00f1o; en las experiencias destinadas estudiar part\u00edculas extra\u00f1as en rayos c\u00f3smicos se detectaba una colisi\u00f3n de cinco en cinco minutos aproximadamente, y una part\u00edcula por d\u00eda o cada dos d\u00edas; con los aceleradores, se producen millones de colisiones por segundo y decenas de las part\u00edculas extra\u00f1as por segundo. Con el acelerador que el CERN est\u00e1 construyendo \u2212el LHC\u2212, habr\u00e1 1 mil millones de colisiones por segundo.<\/p>\n

La tercera fotograf\u00eda de la p\u00e1gina 6 muestra un detector de part\u00edculas. Este complejo aparato se construy\u00f3 mediante una colaboraci\u00f3n de grupos de m\u00e1s de 20 pa\u00edses, y cada grupo hizo una parte del detector en su pa\u00eds. Se transportaron las partes y el conjunto se arm\u00f3 en el CERN. Vemos que los detectores actuales son proyectos industriales. El detector que se ve en esas fotograf\u00edas es de pen\u00faltima generaci\u00f3n; los que est\u00e1n construy\u00e9ndose para el LHC son mucho mayores.<\/p>\n

La cuarta fotograf\u00eda de la p\u00e1gina 6 muestra las trayectorias de part\u00edculas con carga el\u00e9ctrica en un detector dispuesto dentro de un electroim\u00e1n. El campo magn\u00e9tico hace que las trayectorias sean circulares.<\/p>\n

4 – La idea de Louis de Broglie y la fundaci\u00f3n del CERN<\/strong><\/p>\n

Como es sabido, las consecuencias de la guerra en Europa fueron dram\u00e1ticas. En algunos pa\u00edses, incluso en aqu\u00e9llos con mejor situaci\u00f3n econ\u00f3mica, como en los casos de Gran Breta\u00f1a y Francia, hab\u00eda tambi\u00e9n racionamiento de ciertos alimentos y del carb\u00f3n destinado a la calefacci\u00f3n de las residencias a\u00fan diez a\u00f1os despu\u00e9s de terminada la guerra. El dinero para ciencia era limitado; ning\u00fan pa\u00eds estaba en condiciones de construir un laboratorio de investigaci\u00f3n de gran porte.<\/p>\n

En 1949, en una conferencia cultural europea realizada en Lausanne, Suiza, el f\u00edsico franc\u00e9s Louis de Broglie plante\u00f3 que, para reanudar las grandes actividades de investigaci\u00f3n, Europa deb\u00eda crear laboratorios europeos de ciencias. De Broglie ten\u00eda un inmenso prestigio, hab\u00eda recibido el Premio Nobel por su trabajo de tesis doctoral, que sent\u00f3 las bases de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica, la m\u00e1s importante rama de la f\u00edsica moderna, que revolucion\u00f3 la f\u00edsica. Al a\u00f1o siguiente, en 1950, el f\u00edsico de origen alem\u00e1n naturalizado estadounidense Isidore Rabi, que tambi\u00e9n recibiera el Premio Nobel, retom\u00f3 en el marco de la 5\u00aa Conferencia General de la UNESCO (la Organizaci\u00f3n das Naciones Unidas para la Educaci\u00f3n, la Ciencia y la Cultura), realizada en Florencia, Italia, la idea de De Broglie y propuso una resoluci\u00f3n, adoptada un\u00e1nimemente, que autorizaba a la Unesco \u201ca auxiliar e impulsar la formaci\u00f3n y organizaci\u00f3n de centros regionales y laboratorios, con el fin de aumentar y hacer m\u00e1s \u00fatil la colaboraci\u00f3n internacional de cient\u00edficos\u201d. Pero hab\u00eda una gran diferencia entre ambos hombres, y entre sus intenciones. De Broglie era un purista, quer\u00eda restaurar el nivel y mantener la tradici\u00f3n de la ciencia europea. Rabi, pese a ser docente de la Universidad de Columbia, Nueva York, era consejero del Departamento de Estado (el Ministerio de Relaciones Exteriores) de Estados Unidos, y era una especie de inspector de la f\u00edsica internacional al servicio del gobierno norteamericano. Su idea era que Europa, con su tradici\u00f3n cient\u00edfica, podr\u00eda tener centros regionales de varias ciencias, no solamente de f\u00edsica, y obtener resultados en investigaci\u00f3n b\u00e1sica que podr\u00edan serle \u00fatiles a Estados Unidos, que podr\u00eda as\u00ed concentrar al 25% de sus investigadores en trabajos para la guerra.<\/p>\n

Estas propuestas eran generales para las ciencias. Pero, para que se crease un laboratorio europeo espec\u00edfico para la f\u00edsica de part\u00edculas, es decir, para que el CERN existiera, las figuras m\u00e1s importantes fueron el f\u00edsico italiano Edoardo Amaldi, principalmente, y el f\u00edsico franc\u00e9s Pierre Auger. Amaldi, que ten\u00eda una inusual visi\u00f3n global de la ciencia y de su impacto sobre la sociedad, fue el hombre que sugiri\u00f3 la filosof\u00eda de comportamiento del CERN, seguida desde el origen: un laboratorio abierto a todos los pa\u00edses, con trabajos cient\u00edficos ampliamente difundidos, sin ninguna actividad secreta y ninguna influencia militar. En otras palabras, un laboratorio de paz. Puso el Departamento de F\u00edsica de la Universidad de Roma a disposici\u00f3n para darles apoyo a los grupos de discusi\u00f3n.<\/p>\n

La idea de hacer un laboratorio internacional desde un principio cont\u00f3 con el apoyo de eminentes f\u00edsicos europeos, entre ellos Enrico Fermi, gran amigo de Amaldi, que trabajaba en la Universidad de Chicago, Niels Bohr, de Dinamarca, Patrick Blackett, de Inglaterra, Werner Heisenberg, de Alemania, H. Casimir, de Holanda y Louis Leprince-Ringuet, de Francia.<\/p>\n

5 – Etapas importantes en la fundaci\u00f3n del CERN<\/strong><\/p>\n

Los f\u00edsicos interesados en la idea de un laboratorio europeo solicitaron el apoyo de los respectivos gobiernos, porque un emprendimiento cient\u00edfico de importancia, ya sea internacional o nacional, solamente puede hacerse cuando hay voluntad pol\u00edtica.<\/p>\n

En 1952, en otra Conferencia General de la Unesco, 11 gobiernos europeos coincidieron en crear provisoriamente un Consejo Europeo de Investigaciones Nucleares (Conseil Europ\u00e9en pour la Recherche Nucl\u00e9aire, de donde surge la sigla CERN), destinado a organizar reuniones y discusiones. En una reuni\u00f3n ulterior de ese consejo, realizada en \u00c1msterdam, Holanda, se design\u00f3 al cant\u00f3n de Ginebra, Suiza, como el lugar de instalaci\u00f3n del CERN. Un cant\u00f3n en Suiza es el equivalente a un estado en Brasil. Se eligi\u00f3 Ginebra pues contaba ya con una vasta experiencia en acoger a organizaciones internacionales, y dispon\u00eda de la estructura jur\u00eddica necesaria para el funcionamiento de este tipo de instituciones.<\/p>\n

Tras la ratificaci\u00f3n inicial de un convenio por parte de los Estados miembros, se cre\u00f3 la Organizaci\u00f3n Europea de Investigaciones Nucleares el 29 de septiembre de 1954, integrada por 12 pa\u00edses. El consejo provisorio se disolvi\u00f3 y se cre\u00f3 un nuevo consejo, acorde con los estatutos.<\/p>\n

Los 12 pa\u00edses fundadores del CERN fueron: Alemania, B\u00e9lgica, Dinamarca, Francia, Gran Breta\u00f1a, Grecia, Holanda, Italia, Yugoslavia, Noruega, Suecia y Suiza. Yugoslavia se retir\u00f3 en 1961.<\/p>\n

En febrero de 1955 se realiz\u00f3 la primera reuni\u00f3n del nuevo consejo del CERN en un edificio p\u00fablico de Ginebra. Se design\u00f3 como director general al f\u00edsico suizo Felix Bloch, Premio Nobel de F\u00edsica. Bloch presidi\u00f3 la ceremonia de colocaci\u00f3n de la piedra fundamental en un predio cercano a la ciudad de Meyrin, que cediera el cant\u00f3n de Ginebra en junio de 1955. Bloch, un f\u00edsico te\u00f3rico, no quiso continuar al frente del laboratorio, que entraba as\u00ed en un per\u00edodo de construcci\u00f3n de aceleradores y desarrollo tecnol\u00f3gico, y solicit\u00f3 su reemplazo. Cornels Jan Bakker, director del Zeeman Laboratory de \u00c1msterdam, ocup\u00f3 el cargo en septiembre de 1955.<\/p>\n

Precisamente, durante ese comienzo de las actividades, ingres\u00e9 yo al CERN, en agosto de 1955. El CERN no contaba a\u00fan con un edificio; trabaj\u00e1bamos en caba\u00f1as de madera emplazadas en el aeropuerto de Ginebra.<\/p>\n

Otros pa\u00edses adhirieron a los 12 iniciales. Austria ingres\u00f3 en 1959, Espa\u00f1a en 1961; se retir\u00f3 en 1969 y se reintegr\u00f3 en 1983. Portugal ingres\u00f3 en 1985, Finlandia y Polonia en 1991, Hungr\u00eda en 1992, la Rep\u00fablica Checa y la Rep\u00fablica Eslovaca en 1993, Bulgaria en 1999. El CERN tiene actualmente 20 Estados miembros.<\/p>\n

En 1965 hubo un acuerdo entre Suiza y Francia para que el CERN se extendiera a territorio franc\u00e9s. Los aceleradores construidos desde entonces pasan por ambos pa\u00edses.<\/p>\n

6 – La estructura del CERN<\/strong><\/p>\n

La autoridad m\u00e1xima del CERN es el consejo<\/em>, responsable de todas las decisiones importantes; controla las actividades cient\u00edficas, tecnol\u00f3gicas y administrativas. El consejo tiene dos comit\u00e9s: el Comit\u00e9 de Pol\u00edtica Cient\u00edfica<\/em>, cuyos miembros son designados acorde con su compacidad cient\u00edfica, y decide sobre los grandes proyectos; y el Comit\u00e9 de Finanzas<\/em>, ambos con representantes de todos los Estados miembros. El consejo se re\u00fane oficialmente dos veces por a\u00f1o, pero los consejeros pueden tambi\u00e9n reunirse todos juntos o en peque\u00f1os grupos para discutir temas urgentes. Los pa\u00edses eligen a sus representantes en el consejo. El consejo designa al director general, que no es miembro del consejo.<\/p>\n

Hay un directorio, compuesto por el director general, el vicedirector general y el director de Finanzas. Y una secretar\u00eda general, una administraci\u00f3n de proyectos y siete departamentos.<\/p>\n

Un punto sumamente importante en el funcionamiento del CERN desde sus or\u00edgenes es la apertura a la transferencia de tecnolog\u00eda. El CERN no solicita patentes de las innovaciones que produce, que pueden ser utilizadas por cualquier pa\u00eds. Al margen de esta facilidad, hay una secretar\u00eda de Educaci\u00f3n y Transferencia de Tecnolog\u00eda y un Departamento de Informaci\u00f3n Tecnol\u00f3gica, abiertos a todos los pa\u00edses, no solamente a los Estados miembros. Brasil, por ejemplo, puede aprovechar la transferencia de tecnolog\u00eda ofertada por el CERN.<\/p>\n

Vemos as\u00ed el inter\u00e9s del CERN en la ense\u00f1anza y la transferencia de tecnolog\u00eda a cualquier pa\u00eds. \u00c9ste es un punto sumamente importante, que deber\u00edan conocer en Brasil las autoridades responsables del fomento a la investigaci\u00f3n y de la comunidad de f\u00edsicos.<\/p>\n

7 – Financiamiento<\/strong><\/p>\n

Los fondos anuales del CERN son de 630 millones de euros. La contribuci\u00f3n de cada pa\u00eds es proporcional a su Producto Interno Bruto (PIB). Alemania es el pa\u00eds con mayor PIB de Europa y realiza la mayor contribuci\u00f3n, seguida por Francia, Gran Breta\u00f1a e Italia. Estos cuatro pa\u00edses financian alrededor del 75%, y los otros 16 pa\u00edses, el 25%.<\/p>\n

La cooperaci\u00f3n internacional comienza a partir del momento en que un pa\u00eds adhiere al CERN. Un nuevo miembro es siempre un pa\u00eds que no tiene laboratorios bien equipados para hacer f\u00edsica de part\u00edculas. Una vez decidida (de com\u00fan acuerdo entre el consejo y las autoridades del pa\u00eds) cu\u00e1l ser\u00e1 su contribuci\u00f3n anual, el primer a\u00f1o el pa\u00eds le paga al CERN solamente un 10% de su cuota, y emplea el 90% para mejorar la infraestructura de sus laboratorios. Al segundo a\u00f1o, paga un 20% de su cuota al CERN y usa el 80% para erigir infraestructura en el pa\u00eds, y as\u00ed sucesivamente, de manera tal que reci\u00e9n al cabo de diez a\u00f1os pasa a pagarle al CERN \u00edntegramente su cuota. Debido a este sistema de financiamiento, Portugal, por ejemplo, tiene laboratorios bien instalados para hacer f\u00edsica de part\u00edculas en dos universidades: la de Lisboa y la de Coimbra. Asimismo, durante los a\u00f1os iniciales la industria portuguesa ganaba con los contratos con el CERN m\u00e1s que lo que Portugal pagaba.<\/p>\n

La colaboraci\u00f3n internacional existe tambi\u00e9n en el financiamiento de los experimentos. Existe una idea err\u00f3nea al respecto del financiamiento, que debe corregirse. Muchos piensan que los pa\u00edses que no son miembros del CERN deben contribuir con el fondo anual de 630 millones de euros para que sus f\u00edsicos tomen parte en los experimentos. Esto no es cierto. Solamente los 20 pa\u00edses miembros contribuyen para con ese fondo. Los pa\u00edses que no son miembros deben contribuir solamente al financiamiento del experimento que sus f\u00edsicos desean hacer. La colaboraci\u00f3n internacional se plasma con grupos de muchos pa\u00edses, y cada grupo responsabiliza por una parte del equipo.<\/p>\n

Si un grupo de f\u00edsicos de Brasil, por ejemplo, desea participar en un experimento, deber\u00e1 contribuir dentro de sus posibilidades<\/em> para el detector de part\u00edculas. El gasto anual de este grupo, con artefactos hechos en Brasil<\/em> para los experimentos realizados en el CERN, ser\u00e1 de la misma magnitud que los gastos anuales de los grupos brasile\u00f1os que se dedican a otras ramas de la f\u00edsica.<\/p>\n

8 – Las primeras grandes decisiones cient\u00edficas<\/strong><\/p>\n

Las primeras grandes decisiones cient\u00edficas determinaron qu\u00e9 aceleradores de protones se construir\u00edan. Uno de 600 MeV y otro mayor, de aproximadamente 12 GeV.<\/p>\n

El acelerador mayor tiene una historia interesante. Su construcci\u00f3n se le confi\u00f3 a un noruego de excepcional inteligencia: Odd Dahl, al mismo tiempo un excelente f\u00edsico e ingeniero, autodidacta, sin ning\u00fan diploma universitario. Era aviador civil. Estados Unidos tiene en el estado de Nueva York, en Long Island, un laboratorio importante: el Brookhaven National Laboratory (BLN), dedicado a diversos aspectos de la f\u00edsica nuclear. El BNL hab\u00eda construido un acelerador de protones de 3 GeV, que empez\u00f3 a funcionar a la \u00e9poca en que se fund\u00f3 el CERN. La idea del CERN era construir un acelerador de aproximadamente 12 GeV. Odd Dahl y sus colaboradores pensaron que, en lugar de comenzar con los planos para ese acelerador de cero, ser\u00eda m\u00e1s interesante solicitarle al BNL los planos del acelerador de 3 GeV y modificarlos para el 12 GeV. Los pares norteamericanos estuvieron de acuerdo.<\/p>\n

Cuando los planos para el acelerador de 12 GeV estuvieron listos, Dahl y sus colaboradores los levaron al BNL para que los colegas norteamericanos pudieran efectuar sus comentarios. Cuando llegaron al BNL, supieron que un art\u00edculo te\u00f3rico de Courant, Livingstone y Snyder hab\u00eda sido presentado para su publicaci\u00f3n en Physical Review<\/em>, en el cual planteaban un nuevo tipo de acelerador de protones, que podr\u00eda tener una energ\u00eda dos o tres veces superior a la del acelerador cl\u00e1sico y por m\u00e1s o menos el mismo precio. Era evidente que, si ese trabajo estuviera en lo cierto, tendr\u00eda una enorme importancia para los futuros aceleradores. Dahl discuti\u00f3 con los autores del art\u00edculo y se convenci\u00f3 de que sus ideas y sus c\u00e1lculos estaban en lo cierto. De regreso a Ginebra, le propuso al consejo del CERN que construyera el acelerador grande, con base en el nuevo esquema planteado por los tres te\u00f3ricos. Podemos ver en esa decisi\u00f3n la seguridad de ese hombre. Y le aceptaron la propuesta. Los planes basados en el acelerador del BNL fueron dejados de lado, y se inici\u00f3 entonces un proyecto enteramente nuevo, de cero. Un cambio radical, porque el acelerador basado en los nuevos principios deb\u00eda de calcularse en todos los detalles, lo que requer\u00eda una reestructuraci\u00f3n de los equipos y la contrataci\u00f3n de expertos en varias \u00e1reas nuevas. El acelerador se construy\u00f3 acorde con el nuevo modelo, con 28 GeV, circular y de 630 metros de longitud. Su construcci\u00f3n culmin\u00f3 exitosamente en noviembre de 1959, siguiendo los planos; y la primera vez que se conect\u00f3 el acelerador se produjo el haz de de protones.<\/p>\n

El CERN empez\u00f3 entonces con un \u00e9xito, con mucho coraje y determinaci\u00f3n para emplear las nuevas tecnolog\u00edas, cultivadas luego durante toda su historia. A partir de ese primer acelerador, todos los aceleradores de protones de altas energ\u00edas, en el CERN y en otros laboratorios, se construyeron de acuerdo con ese proceso. Los \u00e9xitos tecnol\u00f3gicos del CERN con los aceleradores se extienden hasta hoy.<\/p>\n

9 – La selecci\u00f3n del personal<\/strong><\/p>\n

El internacionalismo del CERN no existe solamente en su estructura: es la caracter\u00edstica permanente de su vida. All\u00ed trabaja gente de muchos pa\u00edses, ya sea en la planta permanente de cient\u00edficos, t\u00e9cnicos o administrativos, como en grupos que hacen experimentos y permanecen solamente durante alg\u00fan tiempo.<\/p>\n

Para dirigir la construcci\u00f3n de los dos primeros aceleradores se contrat\u00f3 personal experimentado en grandes proyectos industriales: alemanes que trabajaban en las industrias Siemens; franceses que hab\u00edan trabajado en la construcci\u00f3n del acelerador de protones de Saclay o en la construcci\u00f3n de laboratorios de energ\u00eda at\u00f3mica; holandeses que trabajaban en Philips; ingleses que hab\u00edan desarrollado el radar, inventado por ellos mismos durante la guerra, y otros que hab\u00edan sido de la partida en la construcci\u00f3n del laboratorio de energ\u00eda at\u00f3mica de Harwell. Como asesores, hab\u00eda italianos de la industria pesada Ansaldo y suizos de la industria Brown Boveri. Para dirigir la administraci\u00f3n se lo invit\u00f3 a un franc\u00e9s que hab\u00eda trabajado en la reorganizaci\u00f3n de servicios p\u00fablicos de Francia con el general De Gaulle.<\/p>\n

Cuando el laboratorio tiene necesidad de contratar a alguien, ya sea ingeniero, t\u00e9cnico o administrativo, la plaza es anunciada en todos los pa\u00edses miembros, y cualquier persona tiene derecho a postularse. A los interesados se los invita a una entrevista en Ginebra y la elecci\u00f3n se efect\u00faa independientemente de la nacionalidad. Trabajan en el CERN personas de todos los pa\u00edses miembros: es una especie de sociedad de naciones.<\/p>\n

El CERN tiene tres lenguas oficiales: el franc\u00e9s, el ingl\u00e9s y el alem\u00e1n, en las cuales se redactan los documentos oficiales. Pero en \u00e9l se escucha hablar en decenas de idiomas.<\/p>\n

Para que los trabajos tengan continuidad, los ingenieros, t\u00e9cnicos y personal administrativo tienen contratos permanentes. Los f\u00edsicos de los diversos pa\u00edses preparan los equipamientos para realizar los experimentos en sus laboratorios, y despu\u00e9s lo llevan a Ginebra. Hacen el experimento en el CERN, pero son radicados en sus laboratorios de origen. Con todo, para que el sistema funcione, es indispensable que haya un n\u00famero m\u00ednimo de f\u00edsicos con contrato permanente en el CERN.<\/p>\n

10 – Los objetivos cient\u00edficos del CERN \u2013\u00a0 el estudio de las leyes fundamentales que obedecen las part\u00edculas<\/strong><\/p>\n

Es necesario que el CERN se dedique a temas muy importantes para que reciba tanto apoyo. Su objetivo es el estudio de las part\u00edculas que constituyen la materia y las leyes que gobiernan las fuerzas existentes entre esas part\u00edculas, no solamente en la Tierra, sino en todo el Universo. Para comprender que significa esto, debemos saber qu\u00e9 son las part\u00edculas elementales y c\u00f3mo las estudiamos.<\/p>\n

Sabemos desde hace mucho tiempo que los cuerpos son formados por mol\u00e9culas,<\/em> que las mol\u00e9culas son formadas por \u00e1tomos<\/em>, que los \u00e1tomos son formados por protones<\/em>, neutrones<\/em> y electrones<\/em>; que los protones, con carga el\u00e9ctrica positiva, y los neutrones, que no tienen carga el\u00e9ctrica, ocupan una regi\u00f3n del \u00e1tomo llamada n\u00facleo; que los electrones, que tienen una carga el\u00e9ctrica negativa igual que de los protones, giran en torno del n\u00facleo; y como el n\u00famero de protones es igual al n\u00famero de electrones, sus cargas el\u00e9ctricas se neutralizan.<\/p>\n

Hasta 1947 se conoc\u00edan solamente siete part\u00edculas: el prot\u00f3n<\/em>, el neutr\u00f3n<\/em>, el electr\u00f3n<\/em>, el electr\u00f3n positivo<\/em>, llamado positr\u00f3n<\/em>, el mu\u00f3n <\/em>positivo y el negativo y el fot\u00f3n<\/em>. La gran revoluci\u00f3n de las part\u00edculas extra\u00f1as consisti\u00f3 en demostrar que hab\u00eda otras part\u00edculas en la naturaleza adem\u00e1s de \u00e9stas, pero no ten\u00edamos ni la m\u00e1s remota idea de cu\u00e1ntas fueran. Actualmente sabemos de la existencia de 327 part\u00edculas, y existen evidencias de m\u00e1s de una centena, cuya existencia no ha sido definitivamente comprobada. Estas part\u00edculas no existen en la materia estable; son producidas en colisiones de part\u00edculas. A medida que nuevas part\u00edculas se descubren, los f\u00edsicos observan que estas podr\u00edan agruparse en familias, en las cuales todos los miembros tienen propiedades id\u00e9nticas. Veremos que llegamos a una simplificaci\u00f3n, a principios generales que, al mismo tiempo, nos permiten comprender las relaciones entre las part\u00edculas y nos dan poder de prever nuevos fen\u00f3menos, revelando as\u00ed una armon\u00eda en la naturaleza.<\/p>\n

Producci\u00f3n de part\u00edculas \u2013 Cuando dos part\u00edculas entran en colisi\u00f3n puede haber una producci\u00f3n de nuevas part\u00edculas, es decir, la creaci\u00f3n de part\u00edculas que no exist\u00edan antes de la colisi\u00f3n. Por ejemplo: un prot\u00f3n, colisionando con otro prot\u00f3n puede dar un prot\u00f3n, un neutr\u00f3n y un mes\u00f3n pi positivo, lo que indicaremos as\u00ed:<\/p>\n

prot\u00f3n + prot\u00f3n \u2192prot\u00f3n + neutr\u00f3n + mes\u00f3n pi positivo (1)<\/p>\n

El mes\u00f3n pi positivo fue creado, no exist\u00eda antes de la colisi\u00f3n. Puede haber reacciones m\u00e1s complejas que \u00e9sa, con la producci\u00f3n de muchas part\u00edculas diferentes, incluso, decenas de part\u00edculas.<\/p>\n

Pero, \u00bfcu\u00e1l ser\u00eda el inter\u00e9s de estudiar estas colisiones? Estudiando estas reacciones aprendemos sobre las propiedades de las interacciones entre part\u00edculas y las propiedades de las part\u00edculas que interact\u00faan.<\/p>\n

La desintegraci\u00f3n de part\u00edculas \u2013 La mayor\u00eda de las part\u00edculas producidas vive poco tiempo y se desintegra para formar otras part\u00edculas. Por ejemplo, el mes\u00f3n pi vive aproximadamente tres cent\u00e9simas de millon\u00e9simas de segundo, y se desintegra en dos part\u00edculas llamadas mu\u00f3n y neutrino:<\/p>\n

mes\u00f3n pi \u2192 mu\u00f3n + neutrino\u00a0\u00a0\u00a0 (2)<\/p>\n

El estudio de la desintegraci\u00f3n de una part\u00edcula es fundamental para conocer sus propiedades.<\/p>\n

En resumen, hacemos dos tipos de experimento: producci\u00f3n de part\u00edculas y desintegraci\u00f3n de part\u00edculas.<\/p>\n

11 – Los cuatro tipos de interacci\u00f3n<\/strong><\/p>\n

Existen cuatro tipos de fuerza, de interacci\u00f3n entre las part\u00edculas: fuerte, d\u00e9bil, electromagn\u00e9tica y gravitacional.<\/p>\n

La fuerza fuerte<\/em>, o interacci\u00f3n fuerte<\/em> \u2013 La fuerza que se ejerce entre el prot\u00f3n y el neutr\u00f3n dentro del n\u00facleo at\u00f3mico es la fuerza m\u00e1s fuerte que existe entre las part\u00edculas, y se la denomina fuerza fuerte<\/em>. A la interacci\u00f3n entre las part\u00edculas sujetas a esta fuerza la denominamos interacci\u00f3n fuerte. La interacci\u00f3n fuerte entre el prot\u00f3n y el neutr\u00f3n en el n\u00facleo at\u00f3mico que mantiene estable a la materia.<\/p>\n

La interacci\u00f3n fuerte existe entre muchas part\u00edculas, no solamente entre los protones y neutrones, como veremos en los puntos 12 y 13.<\/p>\n

La interacci\u00f3n fuerte dura un tiempo muy corto, del orden los 10-24<\/a> segundo.<\/p>\n

La fuerza d\u00e9bil<\/em>, o interacci\u00f3n d\u00e9bil<\/em>, es igual a una millon\u00e9sima de milmillon\u00e9sima de la fuerza fuerte, es decir, de la fuerza existente entre el prot\u00f3n y el neutr\u00f3n en el interior del n\u00facleo. Dos part\u00edculas tienen probabilidad muy peque\u00f1a de entrar en colisi\u00f3n debido a la interacci\u00f3n d\u00e9bil. Por ejemplo, un prot\u00f3n o un neutr\u00f3n penetrando en un bloque de hierro tienen interacci\u00f3n fuerte con protones o neutrones de hierro en menos de 15 cent\u00edmetros. La part\u00edcula llamada neutrino<\/em> tiene una masa casi nula, no tiene carga el\u00e9ctrica y tienen solamente interacci\u00f3n d\u00e9bil; la probabilidad de interacci\u00f3n d\u00e9bil es tan peque\u00f1a que puede recorrer la Tierra entera, de un lado a otro, sin entrar en colisi\u00f3n alguna.<\/p>\n

La fuerza electromagn\u00e9tica<\/em>, o interacci\u00f3n electromagn\u00e9tica<\/em>, es aquella debida a la carga el\u00e9ctrica. Solamente las part\u00edculas que tienen carga el\u00e9ctrica tienen este tipo de interacci\u00f3n.<\/p>\n

La fuerza gravitacional<\/em> es la fuerza que existe entre todos los cuerpos, debido a la atracci\u00f3n universal. Esta fuerza es proporcional a la masa de los cuerpos. Es la misma fuerza que existe entre la Tierra y la Luna, por ejemplo, pero en el caso de part\u00edculas es extremadamente peque\u00f1a, porque las masas de las part\u00edculas son extremadamente peque\u00f1as.<\/p>\n

Para que tengamos una idea acerca de los valores relativos de esas fuerzas, se representamos como 1 el valor de la fuerza fuerte, los valores de las otras fuerzas ser\u00e1n: la electromagn\u00e9tica, 10-2 ; la d\u00e9bil, 10-24 y la gravitacional, 10\u201338. Vemos as\u00ed que la fuerza gravitacional es mucho menor que las otras; por eso la despreciamos como fuerza que act\u00faa entre las part\u00edculas.<\/p>\n

12 – Tipos de part\u00edculas<\/strong><\/p>\n

Clasificamos a las part\u00edculas de acuerdo con los tipos de interacci\u00f3n que ellas pueden tener. Existen dos grandes grupos de part\u00edculas: hadrones<\/em> y leptones.<\/p>\n

Denominamos hadrones<\/em> a las part\u00edculas que tienen los cuatro tipos de interacci\u00f3n. Llamamos leptones<\/em> a las part\u00edculas que no tienen interacci\u00f3n fuerte, tienen interacci\u00f3n d\u00e9bil y electromagn\u00e9tica.<\/p>\n

A cada part\u00edcula le corresponde otra con la misma masa y carga el\u00e9ctrica de signo opuesto, a la que designamos como su antipart\u00edcula<\/em>. Por ejemplo, el prot\u00f3n tiene carga el\u00e9ctrica positiva; y existe el antiprot\u00f3n<\/em>, que tiene la misma masa que el prot\u00f3n, pero con carga el\u00e9ctrica negativa. El mes\u00f3n pi negativo es la antipart\u00edcula del mes\u00f3n pi positivo. El \u00e1tomo de hidr\u00f3geno tiene un prot\u00f3n en el n\u00facleo y un electr\u00f3n girando en torno al prot\u00f3n. El antihidr\u00f3geno<\/em> tiene un antiprot\u00f3n<\/em> en el n\u00facleo y un antielectr\u00f3n<\/em>, llamado positr\u00f3n<\/em>, girando en torno a \u00e9l: es un \u00e1tomo de antimateria.<\/em><\/p>\n

Leptones \u2013 No tienen interacci\u00f3n fuerte. Existen seis leptones, tres con carga el\u00e9ctrica negativa, el electr\u00f3n, el mu\u00f3n y el tau; y tres sin carga el\u00e9ctrica, llamados neutrinos: un neutrino electr\u00f3n, que es siempre asociado al electr\u00f3n, un neutrino mu\u00f3n y un neutrino tau, asociados al mu\u00f3n y al tau respectivamente:<\/p>\n

electr\u00f3n e\u2013 \u00a0 \u00a0\u00a0\u00a0m\u00faon \u00b5\u2013 \u00a0\u00a0 \u00a0\u00a0\u00a0tau \u03c4\u2013<\/p>\n

neutrino-electr\u00f3n Ve\u00a0\u00a0\u00a0 neutrino-mu\u00f3n V\u00b5\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 \u00a0\u00a0\u00a0 neutrino-tau V\u03c4<\/p>\n

Existen seis antileptones, tres con carga positiva, e+, \u00b5+, \u03c4+, y tres antineutrinos sin carga, antineutrino electr\u00f3n, antineutrino mu\u00f3n y antineutrino tau.<\/p>\n

Hadrones y quarks \u2013 Los hadrones, que son las \u00fanicas part\u00edculas que pueden tener interacci\u00f3n fuerte, est\u00e1n constituidos de part\u00edculas menores llamadas quarks<\/em>. El prot\u00f3n y el neutr\u00f3n, por ejemplo, se componen de quarks.<\/p>\n

Existen seis quarks, llamados quark u<\/em> (representado por la letra u), quark d<\/em> (d), quark extra\u00f1eza<\/em> (s), quark encanto <\/em>o charme<\/em> (c), quark belleza<\/em> (b) y quark top<\/em> (t). Los quarks se detectaron experimentalmente. Un grupo del Centro Brasile\u00f1o de Investigaciones F\u00edsicas (CBPF, sigla en portugu\u00e9s), de R\u00edo de Janeiro, conducido por Alberto Santoro, brind\u00f3 una contribuci\u00f3n importante para el descubrimiento del top, el \u00faltimo quark descubierto. Sus cargas el\u00e9ctricas son sorprendentes. Siempre pensamos que la menor carga el\u00e9ctrica que existe en la naturaleza era la carga del prot\u00f3n o del electr\u00f3n, que representamos con la letra e. Pero descubrimos que los quarks tienen cargas el\u00e9ctricas menores, iguales a 1\/3 \u00f3 2\/3 del valor de la carga del prot\u00f3n, es decir, e\/3 \u00f3 2e\/3.<\/p>\n

A cada quark corresponde un antiquark, de igual masa y carga el\u00e9ctrica de sentido opuesto.<\/p>\n

Cargas el\u00e9ctricas de los quarks y los antiquarks<\/p>\n

u\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 d\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 s\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 c\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 b\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 t<\/p>\n

quark +2\/3\u00a0\u00a0\u00a0 \u20131\/3\u00a0\u00a0\u00a0 \u20131\/3\u00a0\u00a0\u00a0 +2\/3\u00a0\u00a0\u00a0 \u20131\/3\u00a0\u00a0\u00a0 +2\/3<\/p>\n

antiquark\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 \u20132\/3\u00a0\u00a0\u00a0 +1\/3\u00a0\u00a0\u00a0 +1\/3\u00a0\u00a0\u00a0 \u20132\/3\u00a0\u00a0\u00a0 +1\/3\u00a0\u00a0\u00a0 \u20132\/3<\/p>\n

Hay dos tipos de hadrones: bariones y<\/em> mesones<\/em>.<\/p>\n

El bari\u00f3n es una part\u00edcula formada por tres quarks. Por ejemplo: el prot\u00f3n es un bari\u00f3n formado por dos quarks u y un quark d. La carga del prot\u00f3n es la suma de las cargas de los quarks, por lo tanto +2\/3 + 2\/3 \u20131\/3 = + 1, eso decir, igual a la carga y del prot\u00f3n. El neutr\u00f3n es formado por dos quarks d y un quark u, y su carga es \u20131\/3 \u20131\/3 +2\/3 = 0.<\/p>\n

El mes\u00f3n<\/em> es una part\u00edcula formada por un quark y un antiquark. Por ejemplo: el mes\u00f3n pi positivo est\u00e1 formado por un quark u y un antiquark d; su carga es +2\/3 +1\/3 = +1, es decir, igual a la carga e del prot\u00f3n. El mes\u00f3n pi negativo est\u00e1 formado por un quark d y un antiquark u; su carga es \u20131\/3 \u20132\/3 = \u20131, es decir, igual a la carga \u2013e.<\/p>\n

Con todas las combinaciones posibles de quarks y de antiquarks, podemos reconstituir centenas de bariones y de mesones. Estas combinaciones, que parecen un juego de rompecabezas de ni\u00f1os, son no obstante verdaderas; las part\u00edculas con estas combinaciones de quarks y de antiquarks existen realmente en la naturaleza, y las detectamos experimentalmente.<\/p>\n

La conclusi\u00f3n de que existen solamente seis quarks y seis antiquarks, seis leptones y seis antileptones, introduce una grande y elegante simplificaci\u00f3n. Hay centenas de reacciones y centenas de part\u00edculas, pero podemos tener la seguridad de que solamente estos componentes pueden participar, no cabe otra posibilidad.<\/p>\n

Las interacciones entre part\u00edculas<\/em> ocurren por medio de interacciones entre los quarks de las part\u00edculas. Por ejemplo, cuando un prot\u00f3n tiene una interacci\u00f3n fuerte con otro prot\u00f3n, los quarks de uno interact\u00faan con los quarks del otro.<\/p>\n

13 – Las part\u00edculas intermedias en las interacciones<\/strong><\/p>\n

Las interacciones entre ambas part\u00edculas se dan mediante el intercambio de una tercera part\u00edcula entre ambas, a la que llamamos part\u00edcula intermedia en la interacci\u00f3n<\/em>. Las part\u00edculas intermedias son diferentes para las diferentes interacciones.<\/p>\n

Interacciones electromagn\u00e9ticas \u2013 La fuerza entre dos cargas el\u00e9ctricas es ejercida a trav\u00e9s de una part\u00edcula llamada fot\u00f3n<\/em>. Una carga el\u00e9ctrica emite un fot\u00f3n, que es captado por la otra. Podemos hacer una analog\u00eda entre la\u00a0 interacci\u00f3n entre part\u00edculas intermedias y dos personas que juegan al tenis. Una persona saca y la otra recibe la pelota; tal ida y vuelta de la pelota mantiene el inter\u00e9s en el juego, como el intercambio de fotones mantiene la acci\u00f3n entre dos cargas el\u00e9ctricas.<\/p>\n

Interacciones fuertes \u2013 La interacci\u00f3n fuerte entre dos part\u00edculas sucede entre los quarks de las dos part\u00edculas. La fuerza fuerte entre los quarks se ejerce trav\u00e9s del intercambio de una part\u00edcula llamada glu\u00f3n<\/em>. La palabra glu\u00f3n viene de la palabra inglesa glue<\/em>, que significa pegamento<\/em>. Los gluones mantienen a los quarks asociados para formar hadrones. Cuando dos protones interact\u00faan, los quarks de uno intercambian gluones con los quarks del outro. Los gluones fueron detectados experimentalmente.<\/p>\n

Interacciones d\u00e9biles \u2013 Las interacciones d\u00e9biles se dan con el intercambio de tres part\u00edculas, llamadas W+, con carga positiva, W\u2013, con carga negativa, y Z, sin carga. Las tres part\u00edculas se detectaron experimentalmente en el CERN.<\/p>\n

Interacciones gravitacionales \u2013 Por analog\u00eda con las otras interacciones, imaginamos que las interacciones gravitacionales tambi\u00e9n se ejercen a mediante el intercambio de una part\u00edcula llamada gravit\u00f3n. Contrariamente a las otras part\u00edculas intermedias, que se detectaron experimentalmente, el gravit\u00f3n nunca se detect\u00f3.<\/p>\n

14 – La f\u00edsica de part\u00edculas elementares, la astronom\u00eda y el resumen de los fen\u00f3menos f\u00edsicos del Universo<\/strong><\/p>\n

Las interacciones entre part\u00edculas que se producen ac\u00e1 en la Tierra tambi\u00e9n suceden en todo el Universo, en los astros y fuera de los astros. El conocimiento actual de los tipos de part\u00edculas, tipos de interacci\u00f3n y part\u00edculas intermedias en las interacciones se aplica a todo el Universo. Llegamos as\u00ed a una s\u00edntesis de los fen\u00f3menos f\u00edsicos del Universo, resumidos en el siguiente cuadro:<\/p>\n

1\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 –\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Part\u00edculas\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 \u2013\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 leptones\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 –\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 6 leptones y 6 antileptones<\/p>\n

hadrones\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 –\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 6 quarks y 6 antiquarks<\/p>\n

dos clases de hadrones:\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 bari\u00f3n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 –\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 3 quarks<\/p>\n

mes\u00f3n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 –\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 1 quark y 1<\/p>\n

antiquark<\/p>\n

2\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 –\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Interacciones \u2013 fuerte, d\u00e9bil, electromagn\u00e9tica, gravitacional<\/p>\n

3\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 –\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Part\u00edculas intermedias en las interacciones<\/p>\n

interacci\u00f3n\u00a0 part\u00edcula intemedia<\/p>\n

fuerte glu\u00f3n<\/p>\n

d\u00e9bil\u00a0\u00a0 W+ W\u2013 Z<\/p>\n

electromagn\u00e9tica\u00a0\u00a0 fot\u00f3n<\/p>\n

gravitacional \u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 gravit\u00f3n<\/p>\n

La f\u00edsica de part\u00edculas ha pasado a tener una enorme influencia en astronom\u00eda en los \u00faltimos 20 a\u00f1os. El estudio del Universo, que se realizaba \u00fanicamente con la detecci\u00f3n de ondas electromagn\u00e9ticas mediante el empleo de telescopios, en los \u00faltimos a\u00f1os pas\u00f3 a hacerse tambi\u00e9n con detecci\u00f3n de part\u00edculas emitidas por los astros. Como hemos visto, estas part\u00edculas son los rayos c\u00f3smicos. El estudio de los rayos c\u00f3smicos, que hab\u00eda perdido inter\u00e9s para el estudio de las part\u00edculas tras la construcci\u00f3n de los aceleradores, recobr\u00f3 su importancia, con su aplicaci\u00f3n en astronom\u00eda. Al comienzo estudi\u00e1bamos rayos c\u00f3smicos para estudiar part\u00edculas; ahora detectamos part\u00edculas de rayos c\u00f3smicos para estudiar astronom\u00eda. Pasamos a utilizar en astronom\u00eda los mismos tipos de detectores de part\u00edculas utilizados en las experiencias realizadas en el CERN. Se cre\u00f3 as\u00ed un nuevo tipo de astronom\u00eda, llamado astropart\u00edculas<\/em>.<\/p>\n

El Universo es din\u00e1mico. Por las part\u00edculas que se crean en colisiones y a las desintegraciones de part\u00edculas, cada segundo en el Universo es diferente.<\/p>\n

Todo esto, evidentemente, est\u00e1 plagado de un formalismo matem\u00e1tico que extrapola los objetivos de este art\u00edculo.<\/p>\n

Partiendo de un gran n\u00famero de part\u00edculas, de centenas de part\u00edculas, y de muchos billones y billones de fen\u00f3menos que suceden en el Universo por segundo, arribamos a una s\u00edntesis sumamente elegante, que con el formalismo matem\u00e1tico tiene gran poder de previsi\u00f3n. Podemos prever procesos que nunca antes observados y que despu\u00e9s se confirman\u00a0 experimentalmente.<\/p>\n

Este hermoso progreso comenz\u00f3 a la \u00e9poca en que se fund\u00f3 el CERN.<\/p>\n

\u00bfPodemos por eso concluir que ya hemos comprendido todo? Lejos estamos de ello. La ciencia no se detiene. Cada vez que se resuelve un problema, la soluci\u00f3n de ese problema crea otros problemas, y \u00e9se es el desaf\u00edo eterno de la ciencia. Muchos problemas de las f\u00edsica de part\u00edculas est\u00e1n estudi\u00e1ndose experimentalmente y te\u00f3ricamente en varios lugares. Para los trabajos con el pr\u00f3ximo acelerador LHC se est\u00e1n preparando cuatro grandes experimentos, y cada uno de ellos contar\u00e1 con la participaci\u00f3n de m\u00e1s de mil f\u00edsicos, ingenieros y t\u00e9cnicos de decenas de pa\u00edses.<\/p>\n

Veamos dos ejemplos de problemas a\u00fan no resueltos, y que constituyen grandes retos:<\/p>\n

1) No sabemos si los cuatro tipos de interacci\u00f3n pueden plantearse como cuatro casos de una sola teor\u00eda, que llevar\u00eda a la unificaci\u00f3n de los cuatro; muchos f\u00edsicos matem\u00e1ticos est\u00e1n trabajando en este problema;<\/p>\n

2) Detectamos en las colisiones la creaci\u00f3n de part\u00edculas que tienen masas y cargas el\u00e9ctricas. No obstante, desconocemos el mecanismo que produce la masa, y c\u00f3mo se crea una carga el\u00e9ctrica. Los cuatro grandes experimentos que se har\u00e1n en el LHC procurar\u00e1n detectar el proceso responsable del origen de las masas.<\/p>\n

15 \u2013 Resumen de logros del CERN<\/strong><\/p>\n

El CERN tiene un historial de \u00e9xito en las m\u00e1s variadas actividades.<\/p>\n

F\u00edsica \u2013 Tres experimentos fundamentales, que sentaron las bases de los conocimientos sobre las interacciones d\u00e9biles se realizaron en el CERN. En el primero, en 1957, en el acelerador de 600 MeV, el italiano Giuseppe Fidecaro y el ingl\u00e9s Alex Merrison descubrieron que el mes\u00f3n pi se desintegra tambi\u00e9n en electr\u00f3n y neutrino, no solamente en mu\u00f3n y neutrino (la reacci\u00f3n 2, supra)<\/em>. Este descubrimiento fue fundamental para el avance te\u00f3rico. En el segundo, en 1973, una colaboraci\u00f3n coordinada por tres franceses, Andr\u00e9 Lagarrigue, Paul Musset y Andr\u00e9 Rousset, descubri\u00f3 un proceso fundamental denominado corriente neutra<\/em>, con la c\u00e1mara de burbujas Gargamelle. La opini\u00f3n generalizada entre los f\u00edsicos era que Lagarrigue sin duda recibir\u00eda el Premio Nobel, pero desgraciadamente falleci\u00f3. En el tercero, en 1983, se descubrieron las part\u00edculas intermedias W+, W\u2013 y Z, con el trabajo del italiano Carlo Rubbia y del holand\u00e9s Simon Van der Meer, que recibieron el Premio Nobel. Este experimento es uno de los m\u00e1s importantes de la historia de la f\u00edsica, pues contribuy\u00f3 a sentar sus fundamentos. Con este descubrimiento fue posible mostrar que las teor\u00edas de las interacciones d\u00e9biles y electromagn\u00e9ticas pueden reunirse en una misma teor\u00eda, que interpreta dos tipos de fen\u00f3menos: la teor\u00eda electrod\u00e9bil.<\/em><\/p>\n

Al margen de estos trabajos, que permanecer\u00e1n en la historia de la f\u00edsica, se publicaron miles de otros realizados en el CERN.<\/p>\n

Uno de los detectores de part\u00edculas m\u00e1s importantes, utilizado en todas los experimentos, llamado c\u00e1mara proporcional, fue inventado en el CERN por el franc\u00e9s George Charpak, que recibi\u00f3 el Premio Nobel por esa invenci\u00f3n.<\/p>\n

La inform\u00e1tica y la invenci\u00f3n de internet www \u2013 La f\u00edsica de part\u00edculas utiliza mucha programaci\u00f3n, y requiere de la colaboraci\u00f3n entre expertos en inform\u00e1tica. En el CERN el ingl\u00e9s Tim Berners-Lee y el franc\u00e9s Robert Cailliau inventaron en 1990 internet, bajo la forma www (world wide web<\/em>), que se propag\u00f3 por todo el mundo y revolucion\u00f3 el modo de comunicaci\u00f3n. Internet invadi\u00f3 la sociedad, es indispensable en la industria, el comercio y la investigaci\u00f3n; en periodismo y en los contactos interpersonales. Es una de las m\u00e1s importantes invenciones de los \u00faltimos tiempos.<\/p>\n

El CERN desarroll\u00f3 un nuevo m\u00e9todo de programaci\u00f3n llamado GRID, que permitir\u00e1 que cualquier laboratorio tenga todos los datos de un experimento, desde el instante en que los protones entran en colisi\u00f3n en el acelerador. En el LHC, que entrar\u00e1 en funcionamiento en 2007, \u00a1habr\u00e1 1 mil millones de interacciones prot\u00f3n-prot\u00f3n por segundo! Los eventos deber\u00e1n seleccionarse, las trayectorias de las part\u00edculas se reconstruir\u00e1n y se identificar\u00e1n el espacio y las part\u00edculas, y posteriormente comenzar\u00e1n a funcionar los programas destinados a estudiar la f\u00edsica de los eventos. El GRID har\u00e1 todas estas etapas del an\u00e1lisis del experimento. Un grupo de Brasil con ese programa estar\u00e1 en iguales condiciones de trabajar que un grupo del CERN con el acelerador. Por otra parte, los laboratorios que no tengan este programa no estar\u00e1n en condiciones de trabajar en esos experimentos.<\/p>\n

La filosof\u00eda del GRID se est\u00e1 extendiendo a otras ciencias y otras aplicaciones, tales como la medicina, la geolog\u00eda, la cristalograf\u00eda, la meteorolog\u00eda, la ense\u00f1anza, etc., y har\u00e1 posible colaboraciones internacionales y nacionales entre las instituciones.<\/p>\n

Siguiendo en el campo de la inform\u00e1tica, el CERN fue una de las primeras instituciones que llam\u00f3 la atenci\u00f3n sobre el peligro del Digital Divide<\/em>. Ese nombre indica la divisi\u00f3n entre los pa\u00edses que tendr\u00e1n inform\u00e1tica de vanguardia y los que no la tendr\u00e1n. Los primeros podr\u00e1n desarrollar o tener acceso a programas indispensables para trabajar en los dominios m\u00e1s variados, como la ense\u00f1anza en todos los niveles y en todas las \u00e1reas: medicina, biolog\u00eda, meteorolog\u00eda y tecnolog\u00eda. Los pa\u00edses que no cuenten con esta inform\u00e1tica, no podr\u00e1n seguir el desarrollo de los otros. En otras palabras: la inform\u00e1tica se ha convertido en un factor indispensable para el desarrollo, y no har\u00e1 sino aumentar la brecha entre los pa\u00edses desarrollados y subdesarrollados. El CERN es activo en el esfuerzo destinado a disminuir el Digital Divide<\/em>, y para ello ha organizado y estimulado la realizaci\u00f3n de reuniones internacionales, para abordar este importante problema; y colabora con el desarrollo de la inform\u00e1tica en otros pa\u00edses.<\/p>\n

Aceleradores \u2013 El CERN, con su complejo de aceleradores y las innovaciones que introdujo, es una referencia en todo el mundo. Construy\u00f3 varios aceleradores de protones, de energ\u00edas cada vez mayores: 600 MeV; 28 GeV; luego, dos anillos con protones de 28 GeV que hac\u00edan colisi\u00f3n frontal; un acelerador de 400 GeV; un acelerador de protones y de antiprotones de 400 GeV girando en sentidos contrarios que hac\u00edan colisi\u00f3n frontal; y est\u00e1 construyendo el LHC, anillos de colisi\u00f3n frontal de protones de 7.000 GeV cada uno, la mayor energ\u00eda jam\u00e1s obtenida en un acelerador. Al margen de estos aceleradores de protones, construy\u00f3 un acelerador de electrones y de positrones de 100 GeV que hac\u00edan colisi\u00f3n frontal.<\/p>\n

El CERN est\u00e1 proyectando peque\u00f1os aceleradores para su aplicaci\u00f3n en medicina, y pondr\u00e1 el proyecto a disposici\u00f3n de cualquier pa\u00eds.<\/p>\n

Electroimanes, vac\u00edo y electr\u00f3nica \u2013 Para la construcci\u00f3n de los aceleradores, el CERN se convirti\u00f3 en experto en grandes electroimanes supraconductores, cuyas bobinas se mantienen a temperaturas cercanas al cero absoluto. Para el LHC, los electroimanes tienen el mayor campo magn\u00e9tico jam\u00e1s obtenido con electroimanes grandes, de 15 metros de longitud.<\/p>\n

En los aceleradores, las part\u00edculas se mantienen en un tubo donde se hace alto vac\u00edo. En el LHC el tubo tiene 27 kil\u00f3metros de longitud y el vac\u00edo es superior al vac\u00edo interestelar en el Universo.<\/p>\n

El CERN desarrolla electr\u00f3nica r\u00e1pida. Se puede medir directamente el tiempo de una milmillon\u00e9sima de segundo, el tiempo que la luz demora para recorrer 30 cent\u00edmetros (recordemos que la velocidad de la luz es de 300 mil kil\u00f3metros por segundo).<\/p>\n

El impacto tecnol\u00f3gico del CERN puede evaluarse por el hecho de que aproximadamente la mitad de los fondos anuales de 630 millones de euros se emplea en contratos con la industria.<\/p>\n

Vemos por esta corta descripci\u00f3n que el CERN es realmente un laboratorio de paz, y aborda cuestiones fundamentales de la naturaleza, en un esp\u00edritu de gran colaboraci\u00f3n internacional.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Una clase de f\u00edsica","protected":false},"author":569,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[710],"tags":[],"coauthors":[1528],"class_list":["post-85261","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-articulos"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/85261","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/569"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=85261"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/85261\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=85261"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=85261"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=85261"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=85261"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}