LHC, a les tres de la matinada

Álvaro Martínez Majado

No sé si l’amable lector haurà tingut l’oportunitat de conèixer l’Octavi, personatge del conte «Demà, a les tres de la matinada». De la creativitat de Pere Calders va néixer aquesta heroica figura, que busca la glòria personal construint un enginy per ser el primer en permetre’s un viatge a la Lluna. Si, en canvi, hagués optat per un projecte més col·lectiu –però igualment nascut de l’empenta per procurar el progrés de la humanitat–, hauria treballat, probablement, en el col·lisionador de partícules que el Consell Europeu per a la Recerca Nuclear (CERN) ha construït en la frontera entre França i Suïssa. La joia del pare de l’Octavi –«El meu fill arribarà més alt que ningú!»– no serà pas menor entre els físics del món real si el famós LHC acompleix les expectatives.

Il·lustració en què es veu l'experiment CMS de l'LHC com si l'hagués dibuixat Leonardo Da Vinci

Il·lustració de Sergio Cittolin*

De moment, no és difícil traçar, amb un somriure als llavis, certs paral·lelismes entre la ficció narrativa i el que està passant amb l’LHC; per exemple, en ambdós casos hi ha elements de la quotidianitat que s’entesten en obstaculitzar la correcta posada en marxa de l’aparell. Ningú esperava que funcionés tot a la primera, però no deixa de ser divertit que un tros de baguette que va perdre un alegre ocellet deixés en escac, durant algunes setmanes, un exercici d’enginyeria com aquest1. De la mateixa manera, tampoc no deu ser gaire complicat trobar algú com l’Octavi dins el CERN. Algú brillant, passional, decidit, de llargs cabells blancs –per què no?– i samarreta negra.

Aquest individu imaginari de seguida s’avindria a explicar en què consisteix l’LHC. La inquietud divulgadora és habitual en gent com ell:

«Una màquina enorme. I, potencialment, un munt de problemes, també, que només s’esquiven si els de dalt ens concedeixen prou diners i paciència.2 De fet, ara està aturada temporalment.3 Però si la fem anar bé, serà una meravella. Ens permetrà aprendre molt sobre tot allò que existeix a molt petita escala, a nivell subatòmic, i, de retruc, sobre l’immens cosmos. El físic John Ellis, membre del CERN, diu –llegeixo textualment– que ‘existeixen connexions profundes entre la física de partícules que estudiem al laboratori i la manera com funciona l’univers. En certa mesura, el que fem és aprendre el manual d’instruccions per fabricar un univers’4. Això es concreta en tantes coses que caldrien dies de conversa per acabar la llista! L’explicació bàsica del funcionament de l’LHC és relativament senzilla: només es tracta de fer xocar dos feixos d’hadrons –partícules compostes de quarks–, dirigits a través d’una mena d’acceleradors de partícules secundaris5 i diversos imans molt potents i molt freds6 –a uns 271 graus centígrads sota zero, és a dir, 1,9 graus Kelvin sobre el zero absolut. Així, s’aconsegueix fer-los giravoltar sense xocar amb les parets, en una forma propera a l’espiral, i, a voluntat dels investigadors, col·lideixen controladament, de manera que és possible observar-ne els efectes.»

I és cert que la llista de concrecions es fa llarga –alguns pensen que és ambiciosa en excés. Gairebé es podria dir que la humanitat espera treure de l’LHC el perquè de tot plegat. Ens ha de dir molt sobre l’incipient camp de l’antimatèria, sobre la vinculació entre massa i energia; cal acabar d’entendre el Big Bang, tot simulant algunes de les condicions que es varen donar en aquell moment. D’altra banda, falta comprovar si els resultats dels experiments aporten llum sobre la Teoria de cordes7. El fet que la gravetat sigui més dèbil que la resta de forces fonamentals –força nuclear forta, força nuclear dèbil i força electromagnètica8– inquieta els físics de partícules; i això no pot ser perquè sí. Per ara, se’ls ha acudit que han d’existir onze dimensions, no pas tres (les espacials), més el temps (la temporal), com percebem. En definitiva, s’han de recollir dades del col·lisionador per saber si contradiuen o reforcen les teoritzacions de la física.

Quatre dimensions ja costen de veure; d’on aconseguirem prou imaginació per a onze? És inevitable retreure a l’Octavi la tendència dels físics cap a la xerrameca teòrica. Tot plegat, ben lluny de tocar de peus a terra, no gens propi de les ciències naturals. No me’n podria estar: li faria veure com n’és de contradictori el seu discurs respecte del mètode científic, que consagra l’experimentació com a pedra angular. «A mi no m’ho diguis», em respondria. «Sóc jo qui he fet construir un hula hop de partícules subatòmiques de 27 km de circumferència només per experimentar». Res a dir. Res de res.

Tot i així, entendre el món que envolta l’LHC pot no ser tasca fàcil. Com a mínim, no ho és quan algú creu estar parlant de física de partícules, i paradoxalment, sent anomenar arreu «la partícula de Déu», que el col·lisionador hauria de ser capaç de detectar. «Imagina que, d’allà on hi ha coses, ho treus tot. No vull dir els objectes més visibles i prou: quan dic ‘tot’, és tot, fins a quedar-te amb el que anomenem ‘el buit’. I és que el buit no és no-res; el buit està impregnat pel Camp de Higgs9, un conjunt de bosons de Higgs, partícules invisibles. Quan una partícula intenta passar –explicaria l’Octavi apassionadament, indicant amb un moviment de dits que posi el verb entre cometes– per aquest Camp de Higgs, pot succeir que hi interaccioni o que no. Si no interacciona en absolut, diem que no té massa, com, per exemple, un fotó. Si, per contra, ho fa, diem que sí que té massa, com ara els quarks, que en tenen força.»

L’entusiasme pel coneixement que l’Octavi comparteix amb la majoria de companys del CERN és, precisament, la causa de seriosos enuigs, pacientment continguts, quan algú critica l’elevat preu del projecte o insinua que es dediquen massa esforços a investigacions d’aquest tipus. «El bosó de Higgs és la peça que ens manca d’un trencaclosques, el Model Estàndard de la física de partícules,10 del qual ja hem pogut observar la resta de peces, tot i que sabem que no funciona per a totes les circumstàncies. Si les dades que ens dóna l’LHC són contradictòries amb la seva existència, malament rai: senyal que ens hem equivocat de totes totes amb el nostre model teòric. Ja trobarem una altra teoria, més senzilla, més bella. Però segur que mai no podrem detectar-lo si no construïm aparells per experimentar!»

«Experiments» és precisament el nom genèric atribuït als sistemes per a detectar els fenòmens importants que passin dins l’LHC. ATLAS, LHCb, ALICE, TOTEM, CMS i LHCf són sigles que identifiquen els detectors i altres ginys responsables de solucionar, amb sort, alguns dels interrogants que hi ha sobre la taula. El que no detectaran –l’Octavi n’està segur– és una amenaça per a la vida al planeta, contràriament al que s’ha especulat amb alarmisme i barroeria –a parts iguals– des d’alguns mitjans de comunicació. «A la gent li fa por el que desconeix. També deien que amb el mòbil i el microones moriríem tots! Ni forats negres, ni matèria estranya, ni bombolles de buit, ni monopols magnètics: res del que pugui produir l’LHC no destruirà la Terra, ni en les hipòtesis més estrambòtiques. La natura porta milions d’anys produint, amb encara més potència, tot el que l’LHC pugui arribar a fer,11 i aquí no ha passat res».

És possible que l’empenta del nostre protagonista imaginari no convenci el lector. Per a segons què, i segons com, pot ser més atractiva l’egolatria del personatge de Calders: en el seu nom s’ha recollit, al llarg d’aquestes línies, la veu inaudible de gran part de la comunitat científica, mereixedora d’un crèdit poques vegades reconegut. En qualsevol cas, val la pena aprofitar els paral·lelismes assenyalats –i els que han quedat pendents– per cloure amb les mateixes paraules que el conte: «Això, digui’s el que es vulgui, és història».

Notes

1 “El Gran Colisionador de Hadrones se sobrecalienta por una miga de pan”, Diario Público, 06/11/2009, <http://www.publico.es/ciencias/267420/gran/colisionador/hadrones/sobrecalienta/miga/pan>.

2 “Más presupuesto y tiempo podrían haber evitado la avería del LHC”, Europa Press, 10/09/2009, <http://www.europapress.es/ciencia-00298/noticia-mas-presupuesto-tiempo-podrian-haber-evitado-averia-lhc-20090910163117.html>.

3 “Hadron Collider halted for months”, BBC, 20/09/2009, <http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/7626944.stm>.

4 “Entrevista de Eduard Punset con John Ellis, físico teórico del Centro Europeo para la Física de Partículas (CERN). Ginebra, septiembre de 2008”, Redes 23, 15/02/2009, <http://redesparalaciencia.com/wp-content/uploads/2009/02/entrev023.pdf>.

5 GÓMEZ-ESTEBAN, Pedro:“¿Cómo funciona un acelerador de partículas? – Aceleración”, El Tamiz, 2/10/2007, <http://eltamiz.com/2007/10/02/%C2%BFcomo-funciona-un-acelerador-de-particulas-aceleracion/>.

6 EDWARDS, Lin (PHYSORG): “LHC now colder than deep space”, 20/10/2009, <http://www.physorg.com/news175243758.html>. Traducció lliure al castellà a: <http://www.migui.com/ciencias/fisica/el-lhc-ya-esta-mas-frio-que-el-espacio-profundo.html>.

7 CANTEROS, Javier (Comunidad Smart): Teoría de cuerdas: atando las fuerzas fundamentales, 20/09/2005, <http://web.archive.org/web/20060831100814/http://www.comunidadsmart.es/tematicos_detalle.php?id=18>.

8 TEJEIRO, Federico: “Las Fuerzas Fundamentales”, 2003-2009, <http://www.solociencia.com/fisica/particulas-elementales-fuerzas-fundamentales.htm>.

9 Is The Vacuum Empty? The Higgs Field And The Dark Energy, Science Daily, 11/05/2007, <http://www.sciencedaily.com/releases/2007/05/070510111445.htm>. Traducció al castellà a <http://www.latinquasar.org/index.php?option=com_content&task=view&id=211&Itemid=2>.

* Gràcies a Sergio Cittolin per autoritzar la reproducció d’aquesta il·lustració, que no es pot redistribuir segons la llicència general d’aquesta web sinó que té tots els drets reservats © Sergio Cittolin.

Gràcies a Marina Garcia, Marina Grifell i Helena Palomero (Hac d’hac) per l’edició.

Altres enllaços i referències

CALDERS, Pere: Demà, a les tres de la matinada, Barcelona: Edicions 62, 2001.

CALDERS, Pere: Tòpics i subversions de la tradició fantàstica, Carme Gregori Soldevila (ed.), Barcelona: Publicacions de L’Abadia de Montserrat, 2006.

Redes 21: Cómo empezó todo, Smart Planet (prod.), 02/02/2009. <http://www.redesparalaciencia.com/227/redes/redes-21-como-empezo-todo-28-minutos>.

Redes 23: Más allá del átomo, Smart Planet (prod.), 16/02/2009. <http://www.redesparalaciencia.com/263/redes/redes-23-mas-alla-del-atomo-29-minutos>.