El Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN está, literalmente, desenchufado por partes. El laboratorio europeo ha empezado a desconectar y retirar algunos de sus imanes más importantes para sustituirlos por unidades nuevas dentro del programa de alta luminosidad, conocido como High-Luminosity LHC. No es una avería ni un final: es la fase más intrusiva de una reforma planificada durante años, la clase de operación que solo puede hacerse con el anillo apagado y frío convertido de nuevo en obra.

Este artículo es un resumen propio a partir de la información divulgada por ScienceDaily sobre el anuncio del CERN, no una traducción del original.

Qué se cambia y por qué cuesta tanto

Un acelerador como el LHC no empuja las partículas solamente: también las guía y las aprieta. De eso se encargan los imanes superconductores, bobinas enfriadas a temperaturas criogénicas que generan campos magnéticos intensos y estables. Los que rodean los puntos de colisión funcionan como lentes: cuanto más fuerte es su campo, más pueden estrechar los haces de protones justo antes de que se cruzen, y más apretado es el blanco que cada haz ofrece al otro.

Los imanes nuevos que el CERN está instalando producen campos en torno a un 40 % más intensos que los actuales. Ese salto no se consigue apretando tornillos: exige cambiar piezas de gran tamaño, integradas en una máquina de veintisiete kilómetros de circunferencia, con su propio sistema criogénico, su vacío y su instrumentación. De ahí que la sustitución implique desconectar secciones enteras del acelerador en lugar de trabajar sobre la marcha.

• Los imanes viejos se desconectan y se extraen del túnel por tramos.
• Los nuevos, superconductores y de campo más alto, ocupan su lugar en las zonas próximas a los grandes detectores.
• El resultado buscado es un haz más comprimido en el punto de encuentro, no un haz más energético.

Más colisiones, más estadística

Conviene deshacer un malentendido frecuente: esta reforma no busca subir la energía de los protones, sino la cantidad de choques por segundo. Esa magnitud, la luminosidad, es la moneda con la que se paga la física de partículas. Muchos de los procesos interesantes son rarísimos: ocurren una vez entre miles de millones de colisiones, y para verlos hay que acumular montañas de datos.

Con más colisiones, ATLAS y CMS pueden medir con más precisión lo que ya conocen y buscar lo que todavía se les escapa. El bosón de Higgs, detectado en el LHC en 2012, es el ejemplo más claro: encontrarlo fue un hito, pero caracterizarlo con detalle (cómo se acopla a cada partícula, si se comporta exactamente como predice el Modelo Estándar) requiere una estadística que hoy no existe. Lo mismo vale para los procesos poco probables donde podrían asomar desviaciones de la teoría, que es la forma habitual en que la física nueva se anuncia antes de dejarse ver.

Los límites de la promesa

Hay que ser honestos con lo que esta obra garantiza y lo que no. Garantiza más datos; no garantiza un descubrimiento. Si más allá del Modelo Estándar no hay nada al alcance de estas energías, la alta luminosidad servirá sobre todo para medir mejor y para acotar con más rigor lo que queda descartado, un resultado valioso pero menos vendible en titulares.

Además, más colisiones simultáneas significan también más ruido. Cada cruce de haces produce varios sucesos superpuestos, y distinguir el interesante del amontonamiento requiere detectores y electrónica capaces de seguir el ritmo: por eso los experimentos se renuevan en paralelo al acelerador. Y hay un detalle que el anuncio no resuelve: los calendarios de una máquina así se mueven. Cualquier fecha concreta de reencendido conviene tomarla del CERN cuando la publique, no de una estimación ajena.

Por qué importa

El LHC es una de las pocas infraestructuras humanas pensadas para funcionar durante décadas y renovarse por dentro sin dejar de ser la misma máquina. Ver al CERN desconectando sus propios imanes para instalar otros mejores es un recordatorio de cómo avanza de verdad la ciencia fundamental: no a base de golpes de suerte, sino de inversiones lentas, coordinadas y poco espectaculares que preparan el terreno para las preguntas de la próxima década. Si algo nuevo aparece en los datos de los años venideros, empezó a hacerse posible en este momento, con el acelerador a oscuras y un túnel lleno de grúas.