Develando las fronteras de la física: Nuevo colisionador y la materia oscura

DEVELANDO LAS FRONTERAS DE LA FÍSICA:
EL NUEVO COLISIONADOR Y LA MATERIA OSCURA

 

Atendiendo a la solicitud de queridos amigos, sobre el análisis de un reel publicado en instagram, el cual habla sobre la construcción de un nuevo acelerador de partículas, me he animado a escribir este artículo.

El video cuenta una noticia, la cual transcribiré completa, para luego analizar lo importante, procurando utilizar un lenguaje adecuado para la fácil comprensión de todos, sin descuidar la rigurosidad conceptual y fenomenológica de la física presente en él.

El video citado dice lo siguiente:

“Se viene un paso agigantado para la física. Anuncian la construcción de un nuevo acelerador de partículas que permitirá comprender uno de los grandes misterios de la humanidad y la ciencia. ¿De qué está hecho el universo?

Investigadores suizos presentaron un estudio que avala la construcción del futuro colisionador circular. Será tres veces superior que el actual. Costará USD 15.000.000.000 y tendrá una novedad. Podrá encontrar partículas que expliquen de qué está hecha la materia oscura del universo. Algo que el colisionador actual no ha podido descifrar.

¿Como funciona? Este colisionador acelera las partículas casi a la velocidad de la luz. De estas colisiones, nacen partículas subatómicas más pequeñas. Así los científicos podrán profundizar sobre los componentes elementales del universo.

Todo lo que vemos, incluso nosotros, es materia; sin embargo, más del 80% del universo es materia oscura. Una materia invisible que no puede ser absorbida por los materiales. Hasta ahora, los físicos desconocen de qué está hecha. Se espera que este nuevo colisionador pueda resolver el misterio”.

composición libre y épica de materia oscura cobrando vida desde las profundidades del universo

Antes de cualquier análisis, es imprescindible precisar que nos encontramos ante un escenario que solamente es posible analizar bajo las leyes de la física cuántica, dado que las partículas a las que nos referiremos no sólo son subatómicas, sino también subnucleares. Por ejemplo, el acelerador de partículas del CERN, ubicado en la frontera entre Francia y Suiza, es conocido como LHC o Gran Colisionador de Hadrones en inglés. Los hadrones son partículas compuestas por otras elementales llamadas quarks, y los hadrones más grandes y complejos se denominan Bariones, como el protón y el neutrón del núcleo atómico. Por lo tanto, hablar de colisionar hadrones implica colisiones altamente energéticas de partículas que son unas diez mil veces más pequeñas que un átomo.

También es importante definir qué es un acelerador de partículas y su función, ya que no sólo son lugares para el estudio teórico, sino que también tienen una amplia gama de aplicaciones en física de partículas, medicina, ciencia de materiales y otras áreas de investigación científica y tecnológica. Comprender cómo funciona el universo desde sus componentes más básicos nos permite construir un mapa hacia estructuras más complejas, como el mundo en el que vivimos.

Un acelerador de partículas es un instrumento diseñado para acelerar partículas y hacer que se muevan a velocidades cercanas a la de la luz. Estas partículas se dirigen hacia un objetivo, donde chocan entre sí o con blancos fijos. Estos choques generan condiciones similares a las que se producen en el universo temprano, permitiendo recrear y estudiar la estructura fundamental de la materia y las fuerzas fundamentales que gobiernan el universo. En resumen, nos permite conocer los orígenes de nuestro universo y comprender mejor su composición y evolución.

 

Imagen libre y épica de un colisionador de partículas

 

El video también hace referencia a la “Materia Oscura”. Esta es una forma de materia que constituye una gran parte del universo, pero que no emite, absorbe ni refleja luz, por lo que no puede ser detectada directamente mediante observaciones astronómicas convencionales. Sin embargo, se deduce su existencia a partir de su influencia gravitatoria en objetos observables, como galaxias y cúmulos de galaxias. Se cree que la materia oscura está compuesta por partículas subatómicas que interactúan débilmente con la materia convencional y otras formas de energía en el universo. Su presencia es fundamental para explicar observaciones astronómicas, como la velocidad de rotación de las galaxias y la distribución de la materia en el universo a gran escala.

La construcción y puesta en marcha de un nuevo y mejorado colisionador de partículas nos acerca aún más a la comprensión de los orígenes de nuestro universo, su estructura y evolución. Además, nos permite estudiar la materia oscura y otros misterios del cosmos, como el gravitón, partícula mediadora de la gravedad, cuya existencia aún no ha sido comprobada.

 

Imagen libre y épica de partículas colisionando en un colisionador de hadrones

 

Como anexo, es importante señalar que el video comete una imprecisión al decir que lo que vemos es materia, ya que todo lo que vemos es luz (y no materia), luz dentro de un rango acotado de longitudes de onda entre el rojo y el violeta. Dichas diferencias en las longitudes de onda percibidas por nuestro ojo en el espacio inmediato nos permiten interpretar y comprender las formas de la materia.

Espero que este texto sea útil para comprender mejor la física como ciencia fundamental del universo.

 

PhD HC César Rojas Cortés
Director Academia Hanan Pacha
Divulgador científico

3 Comentarios

  1. Waldemar De Jesús Morales Vicente

    Excelente post profesor

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    • Cesar

      Como academia no tenemos problemas y el Profesor César sólo pide que lo contacten y lo mencionen como autor y miembro de esta academia.

      Responder

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