Friday, May 24, 2013

La batalla por el próximo colisionador



El gran colisionador de hadrones (LHC) se está tomando un merecido descanso tras haber descubierto una nueva partícula fundamental. Este descubrimiento marca un hito histórico del que ya se ha escrito mucho. El LHC volverá a colisionar protones en el 2015 a una energía superior y en una década seguramente se renovará para producir aún más Higgs y poder determinar sus propiedades con mayor precisión. La cuestión que tiene en vilo a una gran parte de los físicos de altas energías pero en mayor proporción a los físicos de aceleradores es ¿cuál será el próximo colisionador?

El mundo de los aceleradores se encuentra en plena ebullición de ideas y proyectos que compiten en un mercado internacional por tomar el relevo del LHC. Muchas son las especies de partículas que cotizan en uno u otro colisionador, fotones, electrones, positrones, protones y hasta muones. Por su forma los colisionadores se dividen en dos grandes categorías: circulares (como el LHC) y lineales. Todos los colisionadores hasta la fecha han sido circulares, bueno, todos salvo uno, el SLC:

 

Tal vez sea aquí donde comienza la encarnecida batalla entre los colisionadores lineales y los circulares.
Según la prestigiosa revista Nature esta batalla la están ganando a día de hoy los colisionadores lineales y uno muy en particular, el ILC.




Japón ha puesto toda la carne en el asador y está decidido a construir el próximo colisionador, el ILC. Como corresponde a estos tiempos parte de la batalla se libra en internet y se han producido 2 videos en apoyo al ILC en 2 regiones diferentes del país del sol naciente recurriendo a colegialas niponas:


Este recurso propagandístico es, sin duda, el primero de su estilo en este mundo científico, y es que hay mucho en juego. Dicen que Japón ya ha pedido un tercio del coste a los Estados Unidos (unos 2700 millones de dolares de un total de 8000) para llevar a cabo este proyecto faraónico-tecnológico. ILC sería sin duda el acelerador más caro y de más envergadura (entre 30 y 50 km de largo). Parece que Estados Unidos ha respondido con alternativas para incluir en el lote otros proyectos en territorio americano. Habrá que permanecer atento al curso de las negociaciones.

Aún siendo el ILC el colisionador en la 'pole position' existen muchas corrientes críticas con el proyecto  ¿Está la tecnología suficientemente avanzada para garantizar colisiones estables en un acelerador lineal?
¿Es realmente ILC lo que necesita la física actual tras el descubrimiento del Higgs?
Si miramos al SLC, el único colisionador lineal, la verdad es que tuvo grandes problemas para operar de manera continua y eficaz. Así pues los proyectos competidores con tecnologías mejor establecidas, los colisionadores circulares, están floreciendo en varios sabores. En el CERN, cientificos de la talla de Frank Zimmermann o Alain Blondel están liderando el diseño de un colisionador circular con una circunferencia de 80 km, TLEP. Este colisionador rodearía la ciudad de Ginebra pasando por debajo del lago Leman:
map_and_schematic.png

Un proyecto similar se está ultimando en China, el CHF, con 50 km de circunferencia.

Pero al ILC también le salen competidores en su propio terreno. CLIC pretende colisionar electrones con positrones a energías muy superiores a los proyectos ya mencionados. Para ello necesita un complejo de unos 50 km de largo y un coste de unos 12000 millones de euros:
 
Las versiones de CLIC a menor energía tienen un coste muy similar al del ILC. Si bien el ILC está mas avanzado que CLIC, la verdad es que ambos colisionadores lineales comparten un gran número  de retos tecnológicos y  CLIC está dando grandes pasos en su consolidación. De hecho, ILC y CLIC se han unido bajo un mismo techo, LCC, para progresar más rápido y, tal vez, hacer frente común contra la amenaza circular, cada vez más temida.

La autoría del artículo pertenece a : R. Tomás