LA MAQUINA DE DIOS

La llamada “maquina de dios” no es otra cosa que un simple acelerador de partícula (Sincrotrón) mejorado, y de una gran magnitud, cuyo gran anillo alcanza los 27km de circunferencia (mayor que el existente - FermiLab).

Es menester recordar que un Sincrotrón consta de una serie de electroimanes en forma de anillo toroidal hueco, y de una o mas lugares, llamadas cavidades aceleradora.

El mejoramiento de este moderno Sincrotrón se basa en la utilización de superconductores enfriados a -271 °C, encargados de disminuir la resistencia a la conducción en los electroimanes, aumentando a su vez el rendimiento de estos, obteniendo una mayor energía para generar el campo magnético encargado de acelerar las partículas.

El máximo rendimiento del sistema que induce la aceleración a las partículas es necesario para poder contrarrestar en parte el efecto de dos leyes conocidas:

La Ley de la relatividad: Como se sabe, las partículas son materia y de acuerdo a dicha teoría, existe una equivalencia entre masa y energía, por lo tanto a medida que aumentemos la energía de las partículas estas se harían mas masivas y por lo tanto necesitarían mayor energía, que a su vez la pondrían mas pesadas, de manera tal que cuando alcancen velocidades cercanas a la luz la energía para acelerar las partículas serian bastantes apreciables.

La ley del Electromagnetismo: Las leyes del electromagnetismo (Maxwel), enuncian que una carga eléctrica acelerada crea un campo magnético, y si esta se encuentra girando, el cambio de dirección provoca una variación de la velocidad (es un vector), generando una radiación de ondas electromagnéticas, las cuales consumen la energía para acelerar las partículas. Los Leptones (partículas livianas) llegan en un momento, a que toda la energía que se le inyecta es consumida totalmente por esta radiación, por lo que no es posible darle mayor velocidad, efecto que es menor en los Hadrones (partículas pesadas).

En estas maquinas aparte de la gran energía en juego, entran en escena unos aparatos de alta tecnología, imprescindibles para detectar y analizar el comportamiento de las partículas, ya que como es sabido, estas no son visibles a simple vista, y solo pueden verse de una manera indirecta. Lo mencionada da la pauta de la importancia de estos aparatos, que en realidad no son noticias, pero todos los nuevos experimentos que se llevaran a cabo, se apoyan en sus funcionamientos, y si fallan o no son los correctos, los resultados serian falsos o incompletos.

PARA QUE SIRVE ESTA COSA

La repuesta de “los Medio de Comunicación” es simple, para colisionar partículas subatómicas de manera tal de que se fragmenten y se descubran algunas partículas ya predichas por las últimas teorías o que se descubran algunas nunca observadas o predichas.

Sin embargo la posesion de semejantes maquinas costosas son como la virilidad de las Naciones. Es menester recordar que al poco tiempo de que se supiera la noticia de la construccion de este coloso, el asesor cientifico del presidente de los EEUU George Keyworth, en una conferencia hizo mencion a la fisica de particula, y en esa misma semana se anunciaba la contruccion de un enorme acelerador americano que tranformaria al del CERN en enano, y lo apodaron "Desertron". Sin embargo parece que los Yanquis solo llegaron al colisionar el muro de Wall stress y lo derribaron (callo el muro del capitalismo con la intervencion del estado).

Desde el punto de vista científico, en realidad el trasfondo de todo, son la confirmación o destrucción de las modernas teorías de las SUPERFUERZAS, que es un atisbo de explicar en forma simple la materia y su interacciones.

Las fuerzas de la naturaleza descubiertas al principio de la física eran tres, la Gravitatoria, Eléctrica, y la Magnética, luego en un genial trabajo, Maxwell unió las dos ultimas fuerzas en una sola; la Fuerza Electromagnética. Luego de que saliera a la luz la teoría de la relatividad, el mismo Einstein se enfrasco sin éxito en la ardua labor de UNIFICAR LAS FUERZA ELECTROMAGNETICA Y LA GRAVITATORIA EN UNA SOLA, por supuesto murió sin poder terminar su famosa TEORIA DEL CAMPO UNIFICADO.

El panorama se complico aun mas cuando hizo su aparición la Mecánica Cuántica y se debieron agregar dos fuerzas más; la fuerza Fuerte y la Fuerza Débil, una es responsable de la cohesión del núcleo atómico y la otra de los fenómenos de radioactividad.

La idea del Campo Unificado siempre estuvo y estará presente en la mente de los científicos, por ello siempre se continuo la línea de investigación para lograr unificar las Fuerzas. Los científicos actualmente deben hacer uso tanto de la física clásica como de la física quántica, es por ello que se continúo utilizando el concepto de campo, unido sinergicamente con el concepto de simetría (subyacente en la teoría electromagnética y de la relatividad).

El uso de estos conceptos permitió esbozar una teoría donde se unificaban la fuerza electromagnética con la fuerza débil en una sola, la FUERZA ELECTRODEBIL. Para ello se hizo necesario incorporar tres nuevos campos compensadores para mantener simetrías de Gauge (simetría matemática), y poder amalgamar la fuerza electromagnética y la débil. La cohesión de la fuerza electro débil se mantenía con el intercambio de partículas virtuales quánticas (teoría de YUKAWA-Universidad Imperial de Osaka), el conocido fotón para el campo electromagnético y dos partículas nuevas W+, W- y una llamada Z, para los nuevos campos compensadores de Gauge.

Existía un problema, el electromagnetismo es una fuerza de largo alcance, sin embargo la fuerza débil es de corto alcance, además las nuevas partículas con la simetría de Gauge no tenían masas, sin embargo estas deberían ser muy masivas. Este problema se Suzano introduciendo un nuevo concepto, la interrupción espontánea de la simetría, es decir que en el fondo todo es simétrico, y si no se nota es porque se interrumpió la misma.

Para explicar la interrupción espontánea de la simetría, los físicos debieron introducir un campo adicional denominado campo de Higgs, y conjuntamente con este, una nueva partícula de Higgs. Este nuevo campo es el responsable de la interrupción espontánea de la simetría dotando de masas a las partículas W y Z, explicando como estas dos fuerzas aparentemente con características tan diferentes es una sola.

Continuando el mismo camino se trato de unir la Fuerza Electro Débil con la Fuerza Fuerte en una sola. Es menester señalar que las partículas involucradas en las Fuerza fuerte son los Hadrones (el típico Hadrón es el protón), y estos no son partículas elementales ya que están constituidos por quarks, por lo que se debía introducir ocho nuevos campos compensadores y ochos nuevas partículas, los gluones que son las partículas con que interaccionan los quarks.

En este punto también surgió un problema, la fuerza de cohesión de los quarks parecía ser muy extraña ya que al revés de las fuerzas que conocemos, esta aumenta al aumentas la distancia, por lo que es muy difícil ver un quarks solo. Esto llevo a que los físicos aceptaran el concepto de la esclavitud de los quarks, el cual prohíbe que estos se muestren solos.

Para explicar la esclavitud de los quarks, se hizo uso del efecto de la polarización del vació, el cual forma una especie de pantalla neutralizadora de cargas alrededor de las partículas. Estos comportamiento, exigía introducir doces nuevos campos compensadores y doces nuevas partículas (denominados X) para mantener la simetría, es decir que tenemos en total veinticuatro campos y veinticuatro partículas.

Las teorías de unificación de las fuerzas Electro débil y la Fuerte, se las denominan GTU (Grandes Teorías Unificadas), el problema de estas es que existen varias compitiendo entre si, ya que no existe una simetría única posible.

En resultado de todo esto es que, a una energía muy alta (o, de forma equivalente a una muy pequeña distancia), las Fuerzas Electromagnética, Débil, y Fuerte, se funden en una sola Fuerza, y no hay diferencia entre quarks y leptones. Percibimos las fuerzas y partículas en forma distintas por que la observamos a baja energía. Los Físicos llaman a la masa 10^(-14) de los protones “La escala de la unificación”.

LA SUPERGRAVEDAD

Las teorías anteriormente mencionadas están representadas por campos de fuerzas que se extienden a través del espacio y en el tiempo, sin embargo de acuerdo a la teoría General de la Relatividad, la gravedad es el espacio y el tiempo. Esto da una idea de lo difícil que es incorporar la gravedad en una teoría unificada. El tratamiento quántico del campo gravitatorio es bastante difícil, ya que la introducción de partículas de intercambios, los Gravitones, tienes asociadas una cantidad infinita de bucles de partículas virtuales.

Para resolver este problema era necesario hacer uso de una simetría mas amplia, la cual a sido denominada SUPERSIMETRIA, cuya idea esencial se centra en el concepto de SPIN (numero quántico). Es necesario aclarar que el Spin del cual hablamos no solo indica rotación, este es un concepto quántico más complejo.

La existencia del spin es tan fundamental a la naturaleza de las partículas que la divide en dos clases distintas, una denominada BOSONES y la otra FERMIONES. Los BOSONES poseen spin cero o entero, entre estas se encuentran: la hipotética partícula Higgs, Fotones, las partículas W y Z, y los Gravitones. Los FERMIONES poseen unidades semienteras de spin, y forman esta clase los Leptones y quarks, estas partículas responden al Principio de exclusión de Pauli.

La súpersimetría significa transformar Bosones en Fermiones y viceversa, matemáticamente hablando es como extraer la raíz cuadrada de la simetría Lorentz-Poincarét (la simetría de la relatividad). Los Bosones se asocian con las fuerzas y los Fermiones con la materia.-

El tratamiento de la gravedad mediante súpersimetría se denomina SUPERGRAVEDAD, en esta teoría no solo el gravitón es responsable de trasmitir la fuerza gravitatoria, esta se realiza a través de toda una familia súper simétrica, con ayuda de las enigmáticas partículas de spin 2/3 apodadas gravitinos.

Los detalles exactos de la estructura familiar dependen de cómo se represente matemáticamente la súpersimetría. La representación mas potente se conoce como súpergravedad “N=8”.

La pregunta que deberíamos hacerle a los físicos del CERN, es si la Maquina de Dios, llegara a poseer la suficiente energía para unificar todas las fuerzas en una sola, como sucedió en los primeros microsegundos del BIG-BANG, o solo alcanzara para unir las fuerzas electromagnéticas y débil.

MAS ALLA DE LA MAQUINA DE DIOS

Existe otro camino para plantear la unificación de las fuerzas, y es tan increíblemente simple, que atrae a primera vista, sin embargo tienen algunos interrogantes que deben ser resueltos. Esta teoría creo personalmente que es el verdadero camino de la TEORIA DEL CAMPO UNIFICADO con el que soñó Einstein.

En 1929 un físico Polaco llamado Theodor Kaluza, se propuso extender la teoría de la relatividad para incorporar el electromagnetismo, sin alterar las sacrosantas ecuaciones de Maxwell. Kaluza comprendió que era imposible transformar en geometría la teoría del electromagnetismo, tal como entendemos normalmente la palabra, su solución fue brillantemente simple, en vez de querer transformar el electromagnetismo en geometría, amplio la geometría para encajar al electromagnetismo.

Kaluza postulo que existe otra dimensión espacial, es decir que existen cinco dimensiones, cuatro espaciales y una temporal. Lo mas sorprendente fue que matemáticamente demostró que el Universo penta dimensional se comporta exactamente como la Gravedad normal mas el electromagnetismo, cuando lo observamos desde la restringida perspectiva de las cuatros dimensiones. El electromagnetismo es la gravedad actuando en la quinta dimensión.

La repuesta a la pregunta de: ¿ donde esta la quinta dimensión…?, la dio en forma simple el Físico Sueco Oscar Klein, no percibimos la quinta dimensión porque se enrolla hasta alcanzar un tamaño minúsculo. Es como una gran manguera que si la vemos de lejos parece una línea sinusoidal, sin embargo cuando nos acercamos podemos notar que se trata de un tubo con una pequeña circunferencia. De cada punto del espacio parte un pequeño bucle que no es arriba, ni abajo, ni a los lados, ni ninguna otra en el espacio de nuestro sentido. La razón que no observamos estos bucles es que tienen una circunferencia muy pequeña. Klein calculo la circunferencia de los bucles en 10^-32cm, aproximadamente 10^-21 veces el tamaño del núcleo atómico. Los átomos no pueden moverse en la quinta dimensión, mas bien debemos pensar que la quinta dimensión está en los átomos.

La teoría de Kaluza-Klein, fue extrapolada y se incorporaron las fuerzas débil y la fuerza fuerte, llegando a la conclusión que vivimos en onces (11) dimensiones, diez espaciales y una temporal. La siete nuevas dimensiones están enrolladas hasta alcanzar un tamaño pequeño, de modo que no podamos verla, siendo enorme el número de topologías posibles. ¿Cuál es la forma correcta..?, la forma particularmente atractiva es el análoga heptadimensional de la esfera, denominada heptaesfera.

Hay algo llamativo en esta teoria y es que en onces dimensiones, las ochos operaciones de simetria en la supergravedad N=8 se reduce a una sola: la supergravedad N=1. Esto parece una conexcion profunda entre las dos teorias.

LAS ESCALAS DE ENERGIA DE UNIFICACION

Podemos distinguir tres umbrales:

1. La Energia de unificacion de la Fuerza Electrodebil: aproximadamente 90 veces la masa del Proton.
2. La Energia de unificacion de la Fuerza Electrodebil mas la Fuerza Fuerte: que es 10¹⁴ veces de la masa del Proton.
3. La Energia de la Supergravedad o la necesaria para ver las otras dimensiones de la teoria de Kaluza-Kleim: corresponde a la denominada energia de Plank, la cual es 10¹⁹ veces de la masa del Proton.

La escala de la energia de PlanK es tan enorme que para dar un ejemplo, se necesitaria un acelerador de longitud de 100.000 años luz (tan largo como la Via Lactea), esto demuestra que la mal denominada MAQUINA DE DIOS ni siquiera alcanzaria al nivel de "juguetito de Dios".

Lo siento por todos los pseudos cientificos euforicos, pero esta no es la "Maquina de Dios".Con esta maquina solo alcanzaremos apenas el segunda umbral de energia, es decir que falta mucho para poder confirmar la verdadera TEORIAS DEL CAMPO UNIFICADO.

HAY ALGUN GRAN PELIGRO EN ESTA MAQUINA

El peligro que existe, segun mi criterio, son los simples acidentes normales a la que estan expuestos los operadores de una maquina tan grande. En cuanto a la formacion de un agujero negro creo que es casi improbable, que se lleguen a formar una singularidad cuanticas para generar micros agujeros negros. Aunque teoricamente dos particulas podrian chocar de frente en la misma direccion de manera tal de que se compriman lo suficiente para que la gravedad supere todas las fuerzas, en la practica un muy pequeñisimo desvio de sus trayectorias es suficiente para evitar la singularidad que es la semilla donde germinan los agujeros negros.

ENCONTRARAN ALGO LOS CIENTIFICOS DEL CER

Miguel Angel Buonarroti podría haber comentado después de esculpir la piedad, que el solamente descubrió una imagen que ya existía dentro de la mole de mármol, seguramente es un absurdo, ya que sabemos que la misma no existía, fue creada por él, utilizando su cincel.

¿La física de partícula se asemeja a la situación descrita anteriormente? donde varias personas dicen que dentro de unas partículas hay ciertos objetos, y además están preparado con un poderoso y costoso “cincel”.

Seguramente lo que desean encontrar lo encontraran, pero eso no significa que nos acerquemos al conocimiento del mundo, y creo que la “Maquina de Dios” es un burdo cincel en mano de un grupo de hombres que tienen el tiempo y la plata para malgastarla, con pretensiones de Miguel Angel Buonarroti.

Por: Alfredo Ernesto Perullini
Ingeniero Civil.