GERARDO HERRERA CORRAL*
Hace ya casi treinta años que Estados Unidos no construye aceleradores de partículas para el estudio de los objetos microscópicos. Perdió el liderazgo en este ramo de la ciencia y la tecnología desde que, en medio de amargas polémicas e intensos debates, canceló el gigantesco Súper Conductor Súpercolisionador que había comenzado a construir en Waxahachie, Texas. Fue cuando Europa tomó su lugar, al diseñar y terminar de construir el Gran Colisionador de Hadrones del CERN, en 2008, máquina que todavía se encuentra a la vanguardia de esta área primordial de la investigación científica, pues se trata de un verdadero icono del desarrollo tecnológico, centro de discusiones filosóficas, inspiración artística, vanguardia del pensamiento, atractor de talento y bastión de la cooperación internacional.
EIC permitirá a los físicos explorar con mayor profundidad la estructura interna de la materia.
Ahora Estados Unidos ha decidido construir el Colisionador de Iones y Electrones, EIC, por las siglas en inglés de Electron Ion Collider, en el Laboratorio Nacional de Brookhaven, el mismo lugar donde se desarrolló el proyecto de altas energías que inició en la década de 1990 y que marcó el fin de la gran ciencia en ese país.
Dicho laboratorio se fundó después de la Segunda Guerra Mundial con la intención de hacer investigación orientada a usar de manera pacífica la energía atómica. Desde entonces ha generado siete premios Nobel en áreas muy diversas de la ciencia. Se encuentra en Long Island, no lejos de la Gran Manzana (Nueva York). Allí ha operado por varios años el Colisionador de Iones Pesados Relativistas (RHIC, por sus siglas en inglés) que, además de estudiar las condiciones existentes en el Universo temprano, ha buscado entender la estructura de los protones. El proyecto RHIC llegará su fin esta década para dar paso al nuevo acelerador EIC.
Con un costo de aproximadamente 2 mil millones de dólares, EIC deberá estar listo en el año 2030, de manera que empezará a funcionar cuando ningún otro nuevo acelerador de altas energías esté en funcionamiento, pues los planes de China y Europa son a más largo plazo. Con un costo de aproximadamente 2 mil millones de dólares, EIC deberá estar listo en el año 2030, de manera que empezará a funcionar cuando ningún otro nuevo acelerador de altas energías esté en funcionamiento, pues los planes de China y Europa son a más largo plazo.
Después de lo que se conoce como “Decisión Critica Cero”, lo cual implicó poner en marcha la misión, siguió la “Primera Decisión Crítica”, es decir, la aprobación de los planes. Fue tomada el verano del año pasado. El proyecto EIC acaba de definir el diseño preliminar de la máquina, en lo que se anunció como “Segunda Decisión Critica”, y se encamina ya a lo que será la “Tercera Decisión”, esto es, obtener luz verde para el inicio de la construcción.
El objetivo del acelerador EIC es conocer con mayor detalle la subestructura de los protones y neutrones. Ya sabemos que están hechos de quarks unidos por gluones, pero ¿cómo es que las partículas que forman los núcleos atómicos adquieren masa y cómo es que acaban teniendo un espín o giro?, ¿cuál es su tamaño?, ¿cómo se ven en tres dimensiones?, son algunas de las preguntas que se plantea el nuevo proyecto.
Los átomos en la materia se encuentran a distancias que se miden en la escala de los nanómetros, es decir, mil millonésimas de metro. Los átomos mismos tienen tamaños del orden de los femtómetros: una millonésima de nanómetro. El acelerador EIC observará el interior de los protones buscando estructuras 200 veces menores a su tamaño, es decir, millonésimas de billonésimos de metro. Para referirnos a estas dimensiones microscópicas usamos los attómetros, que denotan diecisiete ceros después del punto y la unidad al final de esa larga fila. Esto nos describe la porción de espacio más pequeña que aspiramos a ver.
Llegar a esas distancias podría revelar la presencia de estructuras desconocidas y fenómenos inesperados que nos muestren la manera como la naturaleza construye el Universo en que vivimos.
*GERARDO HERRERA CORRAL
Físico de la Universidad de Dortmund y del Cinvestav, es líder de los latinoamericanos en el CERN. Ha escrito diversos libros, entre ellos El azaroso arte del engaño (Taurus). Imágenes: @BNL
