Juan Antonio Rubio Director General del CIEMAT. Madrid. Madrid, 15 de enero de 2009

1. CONFERENCIAS
EL CERN
EL GRAN COLISIONADOR
DE HADRONES
Por Juan Antonio Rubio
Director General del CIEMAT
El profesor Juan Antonio Rubio presenta en esta conferencia el proyecto del Gran
Colisionador de Hadrones (LHC) de la Organización Europea para la Investigación
Nuclear (CERN). Repasa la historia científica y tecnológica de la Organización, el
proyecto mismo y su situación actual, los experimentos que se llevarán a cabo en la
instalación y sus expectativas científicas. Asimismo, hace una breve mención a futuros
aceleradores que hereden el protagonismo del LHC en el mundo de la Física de
Partículas.
Fundación Ramón Areces, 15 de enero de 2009
eL tema objeto deL títuLo es de indudable El LHC (Large Hadron Collider), construido
actualidad: El CERN y el LHC. Ambos, y utilizando la casa de LEP (Large Electron
otros ligados a ellos, constituyeron mi tra- Positron collider), es el último de los
bajo cotidiano desde mis últimos tiempos colisionadores de partículas del Laboratorio
previos en el CIEMAT (antes JEN) hasta y en su momento el más avanzado del
recientemente, cuando el Gobierno español mundo (Fig. 1), constituye un proyecto de
me nombró Director General del Centro, en complejidad tecnológica sin precedentes,
2004. cuya operatividad desde el momento de
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2. su gestación, habrá tardado el equivalente a Creación del CERN
media carrera de un profesional, del orden
de 20 años. Las primeras propuestas para la creación Se pretende progresar en el
del CERN las hicieron eminentes físicos
El objetivo es colisionar haces de protones y también políticos con visión europeísta, conocimiento no sólo de
circulando en sentidos opuestos. Las poco después de finalizar la Guerra Mundial.
interacciones tienen lugar en cuatro puntos En 1949 Louis de Broglie propuso construir
la estructura íntima de la
de colisión, a la altura de los haces, y en “…un laboratorio o institución donde sea materia y las fuerzas entre sus
promedio, cerca de cien metros bajo tierra. posible hacer ciencia, pero más allá del marco
Del análisis de los datos obtenidos con ellos de los diferentes Estados participantes (…) componentes elementales,
se pretende progresar en el conocimiento no Figura 1. El Gran colisionador de Hadrones una colaboración en este campo sería más
sólo de la estructura íntima de la materia y las (LHC) en el túnel del LEP fácil debido a la verdadera naturaleza de la
sino también del origen del
fuerzas entre sus componentes elementales, ciencia”(…)”este tipo de cooperación serviría Universo en el marco del
sino también del origen del Universo en el también a otras disciplinas (…)”. Una vez
marco del Modelo de la Gran Explosión. más la ciencia volvía a ser protagonista de la Modelo de la Gran Explosión
superación de barreras nacionales, incluso en
Los haces de protones están animados de una cuya intensidad es de aproximadamente una época en la que aún estaban muy recientes
energía de 7 GeV, algo más de siete mil veces 12.000 amperios y circulan dentro de un los rescoldos de la terrible confrontación
su masa en reposo, lo que permitirá analizar tubo en que se ha hecho un vacío inferior bélica. Los científicos europeos, ayudados
las interacciones entre sus componente a la cien mil millonésima parte de torr, que por estadounidenses, muchos con el mismo
elementales, los quarks, cuya dimensión es es un vacío interestelar, refrigerados hasta 1,9 origen, deseaban también frenar la diáspora Breve y resumida historia del CERN
inferior a una trillonésima de metro. grados kelvin, que en la actualidad supone hacia Estados Unidos. Otro ejemplo de
la temperatura más baja del Universo en estos últimos fue Isidor Rabi, esencial en entre 1954 y 1957 comenzaron los trabajos
El LHC utiliza gran parte de los 27 kilómetros volúmenes considerables. Los haces están la organización de todo el proceso para de la División de Teoría, se construyó el
del túnel en imanes que mantienen los haces formados por 2.880 paquetes, cada uno la creación del Laboratorio, en el marco sincrociclotrón de protones y se realizó
girando en el acelerador siguiendo órbitas con aproximadamente cien mil millones de la UNESCO, en donde se depositó su el primer experimento con repercusión
circulares, con la dimensión necesaria, a de protones y su dimensión transversal es Convención. Entre otros científicos más mundial, estudiando la desintegración
una velocidad muy cercana a la de la luz, del orden de 1 milímetro y aún menor en protagonistas del proceso citaremos a P. leptónica del pión, que probó la universalidad
aproximadamente diez mil vueltas por los puntos de interacción, del orden de una Auger, E. Amaldi y L. Kowalski. de la interacción débil.
segundo. (Anecdóticamente mencionaremos centésima de milímetro. La energía total que
que, como el CERN está situado en los transporta el haz en las interacciones, a pesar Como consecuencia el CERN inició sus En 1959 se terminó el sincrotrón de proto-
territorios de Francia y Suiza, los aduaneros de estar formado por partículas cuya masa es actividades en 1954, siendo el Organismo nes y se comenzó la medida del momento
de ambos países seguro que lo han intentado del orden de la cuatrillonésima de gramo, es promotor de la Física de Altas Energías en magnético anómalo del leptón μ, confir-
pero no pueden controlarlas). equivalente a la energía cinética de un avión Europa, no solo mediante la construcción mando la validez de la teoría de interaccio-
Jumbo en el momento de su despegue. En de aceleradores sino también estudiando la nes electromagnéticas, la electrodinámica
Todos los imanes mencionados son resumen, el LHC es una instalación que ha radiación cósmica. cuántica, debida a R. Feynman. Este sería un
superconductores y los dipolares que curvan requerido inmensos desarrollos tecnológicos experimento que duraría muchos años, lle-
las trayectorias tienen una intensidad de en prácticamente todas las tecnologías de Fue la primera iniciativa conjunta europea, gando a obtenerse precisiones altísimas en la
campo magnético de siete teslas (cientos de vanguardia lo que ha además ha tenido un pero sus pioneros habían pensado más allá, confirmación de la validez experimental de
miles de millones de veces superior a la del efecto social sin precedentes, como luego con amplia visión de nuestro continente. la teoría.
campo magnético terrestre) y en cada punto explicaremos. Constituye otro ejemplo de una de las
de colisión se generan ochocientos millones cualidades esenciales de la ciencia, puesta Entre 1961 y 1965 se construyeron los
de colisiones por segundo. Estos imanes Dedicaremos unos párrafos al CERN, su en práctica una y otra vez: su constante primeros anillos de almacenamiento
dipolares están activados por corrientes historia, sus logros y su futuro previsible: contribución a la paz. del mundo, CESAR (CERN Electron
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3. Storage and Accumulation Ring), y se CERN, tan silenciosamente como se había
adquiere el primer gran ordenador de la adherido a ella, en un momento en el que
Organización, una CDC 6600. la comunidad científica española empezaba
a formarse. Las razones alegadas fueron
Hasta entonces los físicos habían utilizado económicas pero entiendo que había otras
regla de cálculo e, incluso, el CERN contrató de origen político. Por otro lado, éste era
en un circo a una persona capaz de operar ya el momento en el que la diáspora se
de memoria con rapidez extraordinaria. había detenido y, gracias al CERN, había
El ordenador humano se dedicó a hacer comenzado el equilibrio en la movilidad
demostraciones semanales para el público en científica entre Europa y Estados Unidos.
el auditorio principal, que solía llenarse. La
CDC me sufrió no pocas noches para realizar Poco después, utilizando las cámaras desarro-
los cálculos necesarios en el análisis del lladas por Charpak, se construye la instala-
experimento base de mi tesis de doctorado. ción OMEGA, excelente banco de ensayos
Otro hecho, muy importante para nuestra para múltiples experimentos y cuya utilidad
comunidad científica, es que España se de extiende durante bastante más de una dé-
adhirió silenciosamente al CERN (1961) y cada, y también se inicia la operación de los
entonces comenzó la formación de científicos primeros anillos de colisión de la historia (In-
españoles de la especialidad. tersecting Storage Rings) que permitieron las
colisiones frontales entre haces de partículas,
En 1965 se inician las amplias colaboraciones en este primer caso de protones de 30 GeV
internacionales, aprovechando que la tecno- contra protones de igual energía, maqueta
logía de cámaras de burbujas es proclive a ello del LHC.
y con estos detectores se obtiene una imagen En uno de ellos, el Espectrómetro Híbrido El experimento estaba dirigido por el Premio
e información casi completa de las interac- En 1973 la cámara de burbujas Gargamelle Europeo (EHS), el grupo de partículas del Nobel S. C. C. Ting y tuvo aportaciones
ciones entre partículas. Es entonces cuando (Fig. 14), desarrollada fundamentalmente CIEMAT tuvo una participación destacada, muy relevantes, como el descubrimiento del
comienza la formación de experimentadores por laboratorios franceses, detecta las tanto en la cons-trucción del detector como gluón y la predicción del valor de la masa
españoles en el CERN y los gérmenes de gru- primeras interacciones puramente leptónicas en el análisis de los datos. Fue la primera vez de uno de los bosones intermediarios de las
pos en España. con ausencia de hadrones sobre la base de las que un grupo español aportó instrumenta- interacciones electrodébiles, el Z.
interacciones de neutrinos (v), predicción ción electrónica visible.
Entre 1968 y 1971 el físico del CERN clave de las teorías de unificación electrodébil En 1982 el Gobierno español acordó la
Georges Charpak finalizaba el desarrollo de S. L. Glashow, A. Salam y S. Weinberg, También en ese periodo se construyeron adhesión, o readhesión, al CERN, medida que
de un potente instrumento electrónico, la que obtuvieron por ello el Premio Nobel los experimentos CHARM y CDHS, que fue confirmada el año siguiente por el nuevo
Cámara Proporcional Multihilos (MWPCh) de Física en el año 1979. De no ser por su analizaron la estructura de los protones y Gobierno y ratificada casi unánimemente
que permitiría tomar datos sobre trayectorias fallecimiento prematuro, A. Lagarrigue y Paul neutrones utilizando haces de neutrinos. por el Parlamento español.
de partículas cargadas con una frecuencia Mousset hubiesen ampliado la aportación Concluyeron que ambos tenían estructura,
altísima, del orden del millón por segundo. europea a la lista de laureados con el Premio confirmando los realizados con haces Entre otras instalaciones S. M. el Rey de
Por este instrumento, básico para el Nobel de Física. de muones, y a sus componentes más España visitó el experimento UA1, instalado
desarrollo y la construcción de los actuales elementales, que después se identificarían en el Collider, unos anillos de colisión
detectores de interacciones, G. Charpak fue En 1977 se terminó la construcción del Su- como los quarks, se les llamó “partones”. antiprotón protón, con energías de 450 GeV,
posteriormente galardonado con el Premio persincrotrón de protones (SPS) de 300 GeV, que utilizaban una tecnología completamente
Nóbel de Física en 1992. después mejorado para alcanzar 450 GeV, y En ese periodo el Grupo del CIEMAT novedosa y que fueron construidos en
se construyeron varios detectores en el marco participó en el modernísimo experimento tiempo mínimo. Ambos estuvieron dirigidos
Casi simultáneamente, España se retira del de amplias colaboraciones internacionales. MARKJ del acelerador PETRA, en DESY. por Carlo Rubbia. Las tecnologías del
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4. colisionador fueron desarrolladas por Simon Hay más usuarios tanto urbanístico como de servicios, en
Van del Meer. Utilizando ambos, C. Rubbia gran medida debido a él. En la Fig. 2 se in-
descubrió los bosones vectoriales Z y W estadounidenses trabajando dican varios círculos que corresponden a los
que confirmaban definitivamente las teorías diferentes aceleradores, la mayor parte de
unificadas electrodébiles. Los dos obtuvieron en el CERN que europeos ellos subterráneos aunque existan accesos
el Premio Nobel de Física ese mismo año, en en los laboratorios desde varios lugares, en particular a las zonas
1984. UA1 fue el prototipo de los posteriores experimentales. La Fig. 2 muestra un esquema
detectores de partículas. de EE.UU. del conjunto de ellos. En ella puede verse que
el anillo del LHC está conectado con otros
En el entretiempo se estaba construyendo previos que hacen de inyectores del mismo,
un anillo de colisión electrón positrón, con de forma que no es un colisionador aislado
una energía inicial por haz de 100 GeV, con sino que utiliza las instalaciones previas de
posibilidades de ser incrementada. En él se diversas instalaciones de aceleración. Eso
realizaron cuatro experimentos: ALEPH, se conoce como violación de la simetría CP, ha servido no sólo para disminuir su coste y
DELPHI, L3 y OPAL, y en los tres primeros que interpreta sus diferencias con la materia. tiempo de construcción, sino también para
hubo una importante participación de grupos Este último experimento también estuvo incrementar su rendimiento. Figura 2. Conjunto de aceleradores
españoles, tanto en la construcción de los dirigido por un Premio Nobel estadounidense,
detectores como en el análisis de los datos. James Cronin. A partir de ese momento se Otros resultados de la Organización son sus
Dos de los experimentos estaban dirigidos realizaron otras importantes contribuciones efectos industrial y educativo así como el
por Premios Nobel estadounidenses, Sam científicas pero el protagonismo en el CERN beneficio social de sus avances tecnológicos, El LHC está principalmente constituido por
Ting y Jacques Steinberger; el equilibrio estuvo en la terminación del LHC y sus como se explica en secciones posteriores del cavidades de aceleración de alta frecuencia
EEUU-Europa comenzaba a decantarse a experimentos. texto. En mi opinión faltan por alcanzar (del orden de varios miles de millones de
favor de nuestro continente. Con LEP se otros objetivos que aparecen en la sección hertzios), que permiten a los protones de
obtuvieron muchos e importantes resultados titulada: “consideraciones personales sobre el los haces recuperar en cada vuelta la energía
entre los que destacaremos la determinación CERN”. que pierden, pero también por numerosos
del número de componentes elementales El CERN: sus principales logros criostatos y bombas de vacío, para alcanzar y
(3 familias de 4 componentes) y la validez Ciertamente ya se vislumbran nuevos pro- mantener los parámetros necesarios de forma
del Modelo Estándar, que interpreta en un En medio siglo la parte más importante de yectos, que también mencionaré, el futuro que se obtenga la temperatura que requiere
único marco las interacciones electrodébiles la visión de los fundadores del CERN se previsible del CERN, y obviamente su pre- su funcionamiento superconductor y no
y las fuertes, lo que conlleva una descripción ha cumplido porque se ha convertido en el sente, está íntimamente ligado al LHC. Es se pierdan las partículas por interacciones
única de todas fuerzas con la excepción de la laboratorio más importante de mundo, en necesario, pues, aprovechar al máximo los con las moléculas que puedan existir en los
gravitatoria. donde se reciben científicos de la especialidad resultados obtenidos con este dispositivo. dos tubos por los que circulan los haces, así
de noventa países, superándose, además, el como por casi 10.000 imanes, en su mayoría
Desde mucho antes de terminar el LEP equilibrio intercontinental, pues hay mas superconductores: 1.232 dipolos curvadores
(2002) se estaba construyendo el Large usuarios estadounidenses trabajando en el de las trayectorias; 392 imanes cuadripolares,
Hadron Collider. Entre la finalización del CERN que europeos en los laboratorios de Detalles sobre el CERN y LHC que sirven para focalizar los haces en un
LEP y el inicio y progreso del LHC, con sus EEUU. Otra de la contribuciones a la paz plano, y 2.500 correctores de trayectoria
experimentos, el CERN también ha llevado fueron las colaboraciones con España, la ex- En el CERN trabajan 2.400 personas de staff multipolares, todos superconductores. Exis-
a cabo otras importantes contribuciones Unión Soviética y con China mucho antes de y 800 becarios y profesores asociados, todos ten asimismo 1.800 conversores de potencia,
científicas. Mencionaremos, por su especial que hubiese una apertura hacia estos países. temporales. Recibe una población de 7.000 de 60 amperios a 24.000. En total se
relevancia, los dedicados al estudio de la Hay otros ejemplos pasados y en curso. usuarios visitantes que pertenecen a 70 países utilizan 120 toneladas de helio y 10.000 de
antimateria, la construcción de una factoría asociados o colaboradores y a los 20 Estados nitrógeno licuado, enfriadas a temperaturas
de antimateria que permitió estudiar y El CERN es prácticamente una ciudad pero miembros. Su presupuesto, estable desde superconductoras y el primero de ellos en
almacenar antiprotones y la medida de lo que en torno suyo ha habido un gran desarrollo, 1980, es de 750 millones de euros anuales. forma superfluida. La corriente circula por
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5. 7.000 km de cable superconductor de niobio
titanio, de 15 x 1,5 mm, constituido por
32 fibras de 6.000 filamentos del material
referido. La longitud total de filamento es
equivalente a más de 6 veces la distancia
de ida y vuelta entre la tierra al sol. Como
anécdota mencionaremos que las fibras
podrían transportar 2 MW de potencia
aunque aumentando las condiciones de
voltaje puede conseguirse transportar una
potencia significativamente mayor. Figura 3. Dipolo de curvatura Figura 4. Interconexión entre imanes, con y sin cobertura
La Fig. 3 muestra la imagen de un dipolo
de curvatura. En ella puede observarse
una cubierta de hierro, dentro de la cual Posteriormente se probó cada uno de los
se mantiene una temperatura de 70 grados subsectores, trozos de círculo del LHC, a También se rompieron las barreras que separan chos casos se cierra la zona de interacción en
kelvin, que abraza la denominada “masa bastante más alta energía, próxima ya al valor los subsectores y las fuerzas originadas los torno a la interacción mediante subdetecto-
fría”, cuya temperatura es la del helio líquido. nominal (5 TeV). En el último de ellos, que desplazaron, dañando cerca de una treintena res situados en las partes anterior y posterior
Dentro de ella hay piezas que se llaman se encuentra entre la población francesa de de imanes. La sobrepresión de helio, aunque del mismo, para detectar la energía de las
“collares”, que sujetan los dos tubos por los St. Genis y el punto más profundo del túnel, muy baja (del orden de la milésima de bar), partículas que lo atraviesan si tener mecanis-
que circulan los haces, ya inmersos en helio bajo las montañas del Jura, Echenevex, a las fue capaz de arrancar una puerta blindada mo para detectarlas, como los neutrinos. En
superfluido. Los tubos corresponden a los 11.00 se detectó una zona resistiva, donde se del túnel. El helio gas invadió el túnel. algunos el detector no cubre la totalidad del
canales de conducción de helio (en rojo), tanto había perdido la superconductividad, entre ángulo sólido en torno a la interacción sino
a 4 K como superfluido, los conductos de dos imanes bipolares, con uno cuadrupolar En el momento de preparar esta conferencia que se sitúan en uno solo de los hemisferios.
alimentación y las conexiones de alimentación en medio, posiblemente en una interconexión aún no se ha determinado el número exacto En todos se utilizan campos magnéticos, en
y de instrumentación. Entre ellas están las eléctrica, quizás originada por un mal de imanes afectados ni la totalidad de daños su mayoría superconductores, para curvar la
que controlan el buen funcionamiento de contacto o soldadura. En ese momento la ocasionados. También se están estudiando las trayectoria de las partículas cargadas, distin-
los imanes. Las interconexiones entre imanes corriente había alcanzado una intensidad de medidas adicionales por adoptar para prevenir guirlas y realizar medidas de la curvatura que
son complejas, de forma que el total sea un 8.400 A. mejor este tipo de accidentes. Se estima que permite una medida de su energía. Siempre
conjunto integrado superconductor de 27 su ejecución durará unos seis meses. se hace una selección electrónica y automáti-
km. La Fig. 4 muestra una de esas conexiones, Apenas medio segundo después saltaron ca rápida de las interacciones, buscando, en-
con y sin cobertura. los convertidores de potencia, pero ya tre los mil millones de interacciones por se-
se había establecido un arco eléctrico en gundo que se producen en cada experimento
una de las interconexiones entre imanes. Detectores del LHC del LHC, aquellas que interesan en un expe-
Este arco eléctrico perforó la envoltura rimento concreto. En general el objetivo de
Incidente en la puesta a punto del LHC del helio y, a pesar de que se activaron los Como antes hemos referido, todos los de- cada una de las capas del detector es el mis-
resistores de potencia, que son sistemas de tectores instalados en los colisionadores de mo. Primero se trata de detectar las partículas
El pasado día 10 de septiembre de 2009 co- seguridad de la pérdida de las condiciones de partículas tienen, desde el experimento UA1, cargadas generadas en la interacción y realizar
menzaron las pruebas del LHC. Inicialmente superconductividad, al cabo de 1 segundo la la misma topología. Los subdetectores se ins- una primera determinación de su trayectoria.
se probó la circulación de los haces, puesto presión excedió la atmosférica, con lo cual los talan cerca del punto de interacción de las A continuación se determinan las partículas
que la energía fue de sólo 0,5 TeV, la misma discos de seguridad situados entre grupos de partículas del haz, en forma de capas, como que interaccionan electrónicamente, más allá
que alcanza el SPS, en vez de los 7 TeV no- imanes se abrieron y el helio se escapó desde una cebolla. Con ello se trata de identificar de las que tienen interacciones fuerte como
minales. El ensayo tuvo éxito. la cámara aislante al túnel. las partículas generadas en las interacciones, protones, neutrones y piones cargados (los
de qué tipo son y cuál es su energía. En mu- neutros viven muy poco tiempo y se mate-
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6. Típicamente los de interacciones fuertes, la cromodinámica
cuántica, que es parte integrante del Modelo
experimentos Estándar.
multipropósito los típicamente Los experimentos multipropó-
realizan 1.500 científicos sito los realizan 1.500 científicos e ingenie-
ros de 150 instituciones, procedentes de 30
e ingenieros de 150 países, y cuyo coste en material sobrepasa los
350 M euros, la gran parte de él aportado por
instituciones, procedentes los grupos colaboradores. Además el tamaño
de 30 países, y cuyo coste es inmenso (ATLAS es equivalente a un edi-
ficio de cuatro pisos que llenaría la Basílica
en material sobrepasa de Notre Dame de París) y todo el espacio
del detector está completamente lleno de
los 350 millones de euros componentes que han de ser emplazados con
precisión de centésimas de milímetro.
Figura 5. Los cuatro detectores del LHC
En lo que sigue de esta sección nos referi-
remos al experimento CMS (Compact Muon para los experimentos. Siempre se hace una
Solenoid) porque es en el que el CIEMAT tie-
ne una gran aportación. eL grupo deL ciemat ha construido selección electrónica y
rializan en dos fotones). Y, finalmente, los una fracción importante de las cámaras de
muones, que atraviesan grandes cantidades La Fig. 6 muestra la estructura del experimen- detección de muones porque ya conocía
automática rápida de las
de materia antes de llegar al reposo y desapa- to. Tiene un detector central como primera la tecnología desde el experimento L3 de interacciones, buscando,
recer por desintegración. capa, después un calorímetro electromagné- LET y porque las interacciones con muones
tico y luego uno hadrónico. A continuación tienen particular interés para la física entre los mil millones de
En la Fig. 5 se muestran los cuatros detecto- hay un gran imán superconductor de 4 teslas buscada. Dichas cámaras, que son de deriva y
res construidos e instalados en el LHC. Dos (el más grande e intenso del mundo), des- utilizan argón y CO2 (85/35%), tienen una
interacciones por segundo
de ellos son multipropósito porque están pués el hierro que cierra el campo magnético resolución por celda mejor que un cuarto que se producen en cada
preparados para detectar todas las interaccio- y finalmente el detector de muones de varias de mm, lo que finalmente se traduce en
nes de interés que se plantean en el nuevo capas. Finaliza con otro imán. que se obtiene una precisión mejor del 10% experimento del LHC
dominio de energía que cubrirá el colisiona- en la medida de la energía de los muones.
dor (ATLAS y CMS) y los otros dos están La Fig. 7 muestra el camino seguido por También el CIEMAT ha participado en la
especializados en determinar con precisión las partículas procedentes de la interacción electrónica del experimento así como en la
fenómenos poco abundantes en los primeros y la forma de identificarlas. Como puede simulación del análisis, y lo hará activamente
(LHCb y ALICE). LHCb tiene como obje- verse las trayectorias espirales de los muones en el mismo.
tivo principal determinar las razones de la cambian de sentido después del hierro que
diferencia entre materia y antimateria, parti- cierra el campo magnético interno porque Además el CIEMAT ha participado en el de-
cularmente a través de la detección y medida este también acaba en sentido opuesto. sarrollo del nuevo sistema de almacenamien-
de partículas que contienen el quark b. El de to, transporte y análisis de datos (la GRID)
ALICE es determinar un nuevo estado de la Todos los subdetectores están construidos desarrollado para el LHC como banco de
materia en que los componentes elementales utilizando las tecnologías que permiten prueba para su utilización social futura como
se encontraban libres dentro de los protones alcanzar las más altas precisiones de medida un ingrediente fundamental de las nuevas
y los neutrones, estado predicho por la teoría y que han sido desarrolladas expresamente Tecnologías de la Información y las Comuni-
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7. Figura 6. Estructura del experimento CMS Figura 7. Camino seguido por las partículas procedentes de la interacción
caciones (TIC) con repercusión muy amplia, electrones pierden mucha energía en el campo El desafío de los datos del LHC: anteriores, que permite pasar de 40 millones
como en el pasado tuvo la Web, desarrollada al curvarse su trayectoria y se convierten en La GRID de Hz, que es la frecuencia con la que se
en el CERN. A ello nos referiremos en la sec- espirales que se cierran. cruzan los haces, a 7.500 Hz equivalentes,
ción siguiente, más adelante. La cantidad de información que se espera de forma analógica y sobre la base de la
En la segunda puede verse la complejidad de los experimentos del LHC es inmensa. información proporcionada por algunas
Las Figs. 8 y 9 muestran dos imágenes, una de partículas producidas, por su número. Se detectarán mil millones de interacciones señales de los detectores. En una segunda
real, tomada con una cámara de burbujas (la No obstante la mayor parte espiralizan por segundo y la información por captar es fase esa información puede disminuirse
de 2 m, del CERN) hace más de treinta años rápidamente debido al campo magnético, equivalente a 1 Petabyte (mil millones) por utilizando procesadores integrados hasta
junto a su interpretación, y otra simulada en muy intenso, y porque tienen baja energía. segundo, la misma que generan cien mil telé- 5.000 Hz, y en una tercera, cuya duración es
un detector multipropósito del LHC. Sin embargo aparecen cuatro de alta energía, fonos funcionando constantemente durante ya del orden del segundo, se puede disminuir
identificados como muones. Es ese un tipo un año. Eso es, con mucho, imposible por más por filtro de la información mediante
En la primera se observa la interacción de interacción de las más buscadas ya que ahora. Se hace necesario, pues, seleccionar software convencional. El resultado es de 100
de un mesón K negativo (con uno de los puede ser el resultado de la desintegración electrónica e informáticamente la informa- millones de bytes por segundo, que equivale
componentes que es un quark extraño) con de un Higgs en dos bosones Z, que a su vez ción para hacerla accesible (Fig. 10). a 1 Petabyte por año. Es decir con métodos
uno de los protones del hidrógeno que llena se desintegran en dos muones cada uno de rápidos puede disminuirse la información
la cámara. Pueden verse las partículas que en ellos. A este tipo de interacción se lo llama el Afortunadamente de todas estas interacciones por almacenar y analizar hasta lo inicialmente
ella se generan: Un kaón y un pión negativos, “canal de oro”. solo unas pocas, y se sabe cuales, son de generado en 1 año. En todo caso la cantidad
una partícula neutra que se desintegra a interés, y el resto es “ruido de fondo”. Además, de información sigue siendo excesiva.
cierta distancia de acuerdo con su tiempo éstas se pueden seleccionar en breve tiempo,
de vida y otras dos neutras que aparecen analógica y digitalmente. Esa es la razón por El tratamiento de la información sobre
también a cierta distancia (son fotones que se la que se lleva a cabo una selección (trigger), las interacciones tiene una característica,
materializan en pares electrón–positrón). Los por otra parte ya utilizada en experimentos puede realizarse en paralelo, interacción por
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8. Figura 8. Fotografía de interacción en cámara de burbujas y su interpretación Figura 9. Interacción simulada en un detector multipropósito del LHC
interacción, y también una servidumbre, tiene GRID y ha encomendado al CERN que lo archivos, en administración unificada, en El CIEMAT, además de sus capacidades en
que ser accesible y utilizable desde todos los haga. El procedimiento es como sigue: el educación a distancia, etc. su sede, el centro de la Moncloa, ha abier-
grupos colaboradores de un experimento. primer ordenador que recibe los datos está to otro en Trujillo, dedicado únicamente a
en la Organización (TIER 0) y luego se La Fig. 11 muestra los objetivos, caminos y aplicaciones sociales. El Centro de Trujillo,
Es aquí donde entra la GRID, sistema transfieren, después de un tratamiento inicial, campos científicos de aplicación inmediata denominado CETA (Centro Extremeño de
ya propuesto para el tratamiento de a 10 nodos situados en diferentes partes del de la GRID (Fig. 10). Tecnologías Avanzadas) – CIEMAT, ha re-
la información mediante clústeres de mundo (TIER 1). Existe uno de ellos en la cibido múltiple financiación de la Comisión
ordenadores de todo el mundo, unidos Universidad Autónoma de Barcelona, que
por líneas de transmisión y conmutación cubre las necesidades ibéricas, sufragado por
de banda muy ancha. Las líneas existen en acuerdo ministerial entre la Generalitat de
casi todos los continentes, enlazándolos, en Catalunya y el CIEMAT. Después hay varios
forma de ramillete. TIER 2 en España, que corresponden uno
a cada experimento, y también existen en
La GRID también incluirá, enlazándolos, Portugal.
los superordenadores, porque hay muchos
campos en los que la potencia de cálculo Actualmente el “middleware” de la GRID
paralela no es el método adecuado. También está ya operativo, aunque todavía resultaría
son objeto de atención por parte de la Unión optimizable.
Europea.
La GRID ya tiene, incluso en el estado actual,
Este proyecto, previsto para Europa aplicación en múltiples campos científicos y
como un importante paso en las TIC, ha servicios globales que requieren almacenar
encontrado que los experimentos del LHC y analizar muchos datos. Por ejemplo en
constituyen un medio para desarrollar la biología y medicina, en climatología, en Figura 10. El desafío de los datos del LHC
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9. Figura 12. Evolución en el conocimiento de los componentes de la materia hasta
principios del siglo XX
Figura 11. La GRID
Europea y sus actividades implican la cola- Y, dado que eran eléctricamente neutros, durante las últimas décadas sobre las inte- conocida en el Universo, y el neutrino elec-
boración con casi toda Iberoamérica, Portu- deberían estar compuestos, junto con los racciones entre partículas elementales han trónico, necesario para describir las desinte-
gal y otros cinco países europeos, además del electrones, por otras partículas subatómicas mostrado un acuerdo sin precedentes entre graciones nucleares. Los resultados obtenidos
CERN. Se espera extender la colaboración a de carga positiva (protones). Fue entrado ya las observaciones experimentales y el llama- en la última década del siglo XX por los ex-
África, especialmente a los países ribereños el siglo XX (1909) cuando E. Rutherford, do Modelo Estándar (una Teoría Cuántica de perimentos situados en el colisionador LEP
del Mediterráneo. bombardeando una lámina de oro con iones Campos formulada en consonancia con los del CERN mostraron que existen tres fami-
de helio, descubrió que tanto la carga positiva principios de la Relatividad Especial y que lias de fermiones elementales. Estas partícu-
del átomo como la mayor parte de su masa describe, mediante Principios de Invariancia las elementales, que constituyen las familias,
¿El LHC y sus detectores, para qué? estaban concentradas en un núcleo central de frente a transformaciones matemáticas, las interactúan entre sí mediante el intercambio
dimensiones mucho menores que el átomo y interacciones fundamentales conocidas salvo de partículas de espín entero, denominadas
La idea de que La materia está compuesta propuso un modelo en el que los electrones la gravedad: la interacción fuerte, responsable bosones. Conocemos un total de 12 cam-
por unidades discretas indivisibles (átomos) orbitaban alrededor de estos núcleos de de la cohesión de los núcleos atómicos y de la pos bosónicos: el fotón, que media en las
había sido propuesta ya por los atomistas modo análogo a como los planetas lo hacen fusión y fisión nuclear, la electromagnética, interacciones electromagnéticas, los bosones
griegos hacia el siglo VI antes de Cristo. Sin alrededor del Sol. Desde el descubrimiento del que describe las fuerzas electromagnéticas, la W+,W- y Z, responsables de las interacciones
embargo no fue hasta principios del siglo neutrón por J. Chadwick, en 1932, se sabía cohesión de la materia y los procesos biológi- débiles, y ocho gluones que median las inte-
XIX cuando John Dalton utilizó por primera ya que la materia ordinaria estaba compuesta cos, y la débil, que describe, por ejemplo, la racciones fuertes (Fig. 13).
vez el concepto de átomo para explicar las por átomos con los electrones distribuidos inestabilidad de algunas partículas).
proporciones entre los componentes en las alrededor de un núcleo muy masivo formado Finalmente, para que la teoría conserve las
reacciones químicas y los modos en que estas por protones y neutrones (Fig. 12). En el Modelo Estándar, las entidades ele- probabilidades en las interacciones (sea uni-
partículas, únicas e indivisibles, se combinan mentales son los leptones y los quarks, partí- taria), es necesario incorporar una nueva par-
para formar los distintos compuestos Conforme se han ido desarrollando acelera- culas ambas de espín semientero (fermiones) tícula de espín 0 (bosón, por tanto) que in-
químicos. A finales del XIX (1897), J.J. dores de partículas de mayor energía y de- que se encuentran agrupadas en familias. Por teractúe de un modo concreto con las demás
Thomson descubrió que las partículas de tectores más complejos y precisos, durante ejemplo, la primera familia está constituida partículas del modelo. Este bosón se intro-
carga eléctrica negativa (electrones) que el siglo XX, hemos profundizado en el co- por los quarks u y d, partículas elementales duce mediante el denominado Mecanismo
constituían los llamados “rayos catódicos” nocimiento sobre los constituyentes de la que constituyen los protones y los neutrones, de Higgs que permite, por un lado, que las
eran de naturaleza subatómica y, por tanto, materia y las interacciones que tienen lugar junto con los electrones, que permiten cons- magnitudes observables, calculadas median-
los átomos no eran entidades elementales. entre ellos (Fig. 12). Los estudios realizados truir los átomos de toda la materia ordinaria te técnicas de perturbaciones, sean finitas (la
60 FRA 61

10. nes de una misma causa. Sin embargo, esto
sucede a unas energías tan altas (~1019 GeV;
Fig. 15) que los efectos gravitatorios, despre-
ciables a las energías de los laboratorios, han
de tenerse en cuenta. Por tanto, cabe pensar
que para unificar las interacciones fuertes y
electrodébiles hay que considerar la gravi-
tación y, hasta la fecha, no disponemos de
ninguna teoría satisfactoria de partículas ele-
mentales que incluya esta interacción ni sa-
bemos por qué es tan diferente su intensidad
de la del resto de las fuerzas.
Otro campo de gran interés en la Física Fun-
damental es la Cosmología, que estudia la
Figura 13. Comparación entre la sección eficaz Figura 14. Partículas de materia (fermiones) agrupadas en las tres familias conocidas y los bosones
creación y evolución del Universo. En este
de producción de quarks en la interacción de del Modelo Estándar que median las interacciones fuertes, electromagnéticas y débiles
electrones y positrones determinada por los caso, el equivalente al Modelo Estándar es el
experimentos de LEP y las predicciones del denominado Modelo de la Gran Explosión,
Modelo Estándar para 2, 3 y 4 familias de basado en la Teoría General de la Relatividad
fermiones y el Principio Cosmológico. Éste, sólidamen-
te fundado en las observaciones realizadas
durante las últimas décadas (como el estudio
teoría sea renormalizable) y, por otro, que las de la radiación de fondo de microondas y la denominada simetría CP, combinación de
partículas del modelo puedan tener masa si abundancia relativa de núcleos ligeros en el las operaciones C, de conjugación de carga
es el caso. Es el denominado Bosón de Hi- Universo), describe satisfactoriamente la ma- (cambio de partículas por antipartículas), y
ggs, elemento esencial del modelo y único yoría de los fenómenos observados a escalas P, de paridad (reflexión especular). En el Mo-
ingrediente que aún no ha sido observado cosmológicas. Sin embargo, existen impor- delo Estándar ésta violación, observada ex-
directamente. Sabemos, nuevamente por los tantes inconsistencias cuando se confronta perimentalmente, se describe mediante una
resultados obtenidos en el colisionador LEP, con el Modelo Estándar. En este último, por fase compleja introducida ad hoc y no hay
que su masa es superior a 114,4 GeV y es de ejemplo, las interacciones entre partículas y argumento alguno que sugiera ni su origen
esperar que con la próxima entrada en fun- antipartículas se describen de manera simé- ni su magnitud. Además, los experimentos
cionamiento del LHC quede confirmada su trica, pero, según las observaciones realizadas sobre interacciones entre partículas elemen-
existencia. hasta la fecha, hasta distancias de ~107 años tales presentan una violación de CP mucho
luz de nosotros el Universo parece estar cons- menor de la que se necesita para explicar las Figura 15. Evolución con la energía de la
Sin embargo, a pesar del excelente acuerdo tituido exclusivamente por materia. observaciones cosmológicas. intensidad de las interacciones fuertes y
observado entre el Modelo Estándar (Fig. electrodébiles y la escala de unificación.
14) y los experimentos realizados hasta la fe- ¿Dónde se encuentra la antimateria? ¿Qué Por otra parte, el estudio del Universo nos
cha en laboratorios terrestres, aún existen va- pasó con ella? Para describir de manera co- indica que, realmente, aún no conocemos
rios problemas por resolver. Por ejemplo, en herente la evolución del Universo desde un todos los componentes que constituyen la
el modelo hay muchos parámetros indeter- estado inicial con simetría entre materia y materia. Al aplicar el Teorema del Virial al
minados que han de fijarse mediante la expe- antimateria hasta un estado como el actual movimiento de las galaxias periféricas en veces superior a la de la materia luminosa.
rimentación. La unificación de las interaccio- (proceso denominado bariogénesis) es ne- las agrupaciones de galaxias se observó, ya Estudios posteriores, realizados a finales los
nes fuertes y electrodébiles justificaría varios cesario que, entre otras cosas, las interac- en los años 30, que la masa contenida en 60 mediante el análisis del efecto Doppler
de ellos, al hacerlos diferentes manifestacio- ciones entre partículas elementales violen la los cúmulos galácticos debería ser unas 400 en la velocidad de rotación de las estrellas
62 FRA 63

11. Figura 16. Velocidad de rotación de los planetas en el Sistema Solar Figura 17. Velocidad de rotación de las estrellas periféricas en la
galaxia NGC 6503
periféricas de las galaxias, confirmaron la Hubble sabemos que el Universo se encuentra candidatos como, por ejemplo, los bosones determinaron la evolución hasta su estado
existencia de una gran cantidad de Materia en una etapa de expansión y, de estar de Kaluza-Klein, que aparecen en teorías con actual. El LHC alcanzará la mayor energía
Oscura en los halos galácticos formada por dominado por materia, debería experimentar dimensiones extra, o las nuevas partículas posible hasta el momento en un laboratorio
partículas o cuerpos que no emiten ni reflejan una desaceleración debido a la atracción que aparecen en las Teorías Supersimétricas. terrestre y permitirá realizar un estudio
suficiente radiación electromagnética para gravitatoria. Sin embargo, la relación entre la En particular, estas teorías introducen una sistemático de la dinámica de las interacciones
poder ser observados directamente pero sí distancia y la velocidad de recesión observada nueva simetría de la naturaleza (llamada en condiciones controladas a energías de 14
tienen efectos gravitatorios sobre los cuerpos para objetos lejanos indica que la expansión supersimetría), que relaciona partículas de TeV en el centro de masas lo que supone
observados. A grandes rasgos, la luminosidad es acelerada. Estas observaciones, realizadas a espín entero (bosones) con partículas de (Fig. 19) observar que sucedía en el Universo
de las galaxias (y, por tanto, la cantidad de finales de los años 90, sugieren la existencia espín semientero (fermiones) y da lugar a cuando tenía una edad del orden de 10-12
estrellas, esencialmente toda la materia de un tipo de energía desconocida (Energía un nuevo bosón por cada fermión existente segundos, un radio de ~1011 metros, una
visible de la galaxia) sigue una distribución Oscura) que da lugar a una presión negativa y viceversa. Aparte de solucionar algunos temperatura de ~1011 K y una densidad
esférica en la parte central y decrece de un y han sido corroboradas por observaciones de los problemas que presenta el Modelo cercana a los 1.030 g cm-3.
modo aproximadamente exponencial hacia posteriores como el efecto de lente Estándar y de ser una simetría necesaria en la
los extremos. Según la dinámica newtoniana, gravitatoria en agrupaciones de galaxias. mayoría de los modelos de unificación con la
la velocidad de rotación de las estrellas y Los estudios más recientes de la radiación gravitación, la partícula supersimétrica más
gas periféricos debería decrecer como r-1/2 de fondo de microondas indican finalmente ligera, denominada generalmente neutralino, España y el CERN
siendo r la distancia al centro galáctico como que el Universo está constituido por un 4% es estable y un buen candidato a ser el
sucede, por ejemplo, con los planetas en de materia ordinaria como la estudiada en constituyente de la Materia Oscura. Hasta la Desde la entrada de España en el CERN la
el Sistema Solar (Fi. 16). Sin embargo, se los aceleradores de partículas y por un 22% fecha, no hay ninguna evidencia experimental Comunidad de Física de Partículas española
observa (Fig. 17) que la velocidad de rotación materia oscura y un 74% de energía oscura de la supersimetría pero es de esperar el LHC ha progresado mucho, y con ella la de Física
es constante hasta distancias muy lejanas del que son de naturaleza desconocida (Fig. 18). aporte evidencias de su existencia. Nuclear. De 2 Grupos Experimentales y 40
centro galáctico (de hecho, no se observa que científicos antes de la adhesión al CERN se
llegue a decrecer). Estos resultados indican Para explicar estas observaciones, es necesario Las interacciones entre todas las partículas ha crecido hasta 10 grupos y 250 científicos
que desconocemos la naturaleza del 80% de que la Materia Oscura esté compuesta elementales conocidas y las predichas distribuidos entre el CSIC, el CIEMAT y
la materia que constituye el Universo. por algún tipo de partícula no relativista por las diversas extensiones del Modelo varias Universidades, la mayoría participando
y las extensiones del Modelo Estándar en Estándar desempeñaron un papel esencial en los experimentos del LHC. Hay, además
Por otra parte, de las observaciones de E. Física de Partículas proporcionan varios en los primeros instantes del Universo y 8 grupos de Física Nuclear (133 científicos)
64 FRA 65

12. Figura 18. Naturaleza de los diferentes elementos que constituyen el Universo Figura 19. Historia del Universo mostrando, en escala logarítmica, las relaciones
aproximadas entre el tiempo, el radio, la densidad, la temperatura y la energía y
la dinámica correspondiente
y 13 grupos teóricos (332 científicos) Posibles proyectos de acelerador para de 1031 cm-2s-1, que es muy probable, euros. Esta característica y el hecho de que
parcialmente trabajando en la Organización, después del LHC previsiblemente para el año 2015. Su coste solo se alcance el mismo rango de energía del
como es usual en la especialidad teórica. superará los 500 millones. Además se LHC lo hacen improbable.
En la actualidad el 4,5% del staff del CERN Habitualmente el CERN suele preparar ideas consideran ya dos aceleradores lineales, el
es español y la contribución española supone y desarrollar tecnologías para nuevos grandes ILC y el CLIC. CLIC- Es también un colisionador de
aproximadamente el 8% de su presupuesto, proyectos que puedan sustituir a los que electrones y positrones. Se pretende alcanzar
un poco más de la mitad de lo que comienzan a operar, es decir mucho tiempo ILC– Es un proyecto de acelerador lineal 1,5 TeV de energía en cada haz, lo que
correspondería a España pero la distancia antes de que se inauguren. Hay que considerar para hacer colisionar electrones y positrones permitirá conseguir 3 TeV totales de energía,
entre los porcentajes sigue disminuyendo. que cada uno de los proyectos supone a una energía de 500 GeV para analizar del orden de 6 veces más que con el ILC.
mucho tiempo de estudio, de preparación detalladamente los fenómenos descubiertos El CLIC trata de utilizar nuevos conceptos
El retorno industrial del CERN a nuestro tecnológica, de optimización del diseño de la con el LHC ya que las interacciones de de aceleración de los haces para alcanzar
país ha sido globalmente equilibrado. En las instalación, de evaluación presupuestaria y, electrones son mas “limpias” (los electrones gradientes también del orden de 150
épocas de construcción de nuevas grandes finalmente, de la aprobación y construcción. sí son componentes elementales, como los MeV/m. Existen proyectos para desarrollar
instalaciones suele superar el promedio y en En general el tiempo que suponen todas las quarks, pero no los protones, hechos de las mismas, liderados por el propio CERN.
las de explotación científica de las mismas fases descritas es equivalente al tiempo de quarks y gluones). Este dispositivo utiliza muy Estos conceptos están orientados a conseguir
disminuye, fundamentalmente porque ape- operación del previo, incluidas sus variaciones complejas y costosas cavidades de aceleración la aceleración no mediante radiofrecuencia
nas hay adquisiciones y sí muchos servicios, para optimizar su rendimiento. ya que se pretende alcanzar un gradiente de sino decelerando un haz para lograr otro
generalmente adjudicado a empresas locales, energía del orden de 159 MeV/m en lugar de alta energía y de relativamente baja
de Francia o Suiza. Son varios los proyectos que ahora se de los 10 MeV/m que ahora se consiguen. frecuencia y transmitiendo la potencia a
vislumbran en el horizonte, cuya ejecución En total se producirán 1.400 colisiones por través de estructuras llamadas PETS (Power
No se ha obtenido beneficio suficiente efectiva depende de los resultados del LHC segundo y su longitud será de 31 km, que Extraction Transfer Structures). CLIC es más
de la tecnología del CERN, en parte por en su primera fase: en primer lugar una podrían conseguirse en Suiza y Francia, en probable que el ILC, tendrá una longitud
incapacidad española. mejora del LHC: el SLHC (superLHC) y torno a las instalaciones actuales del CERN. de unos 50 km pero aún no hay estimación
sus detectores para alcanzar luminosidades Su coste estimado es de 6.000 millones de de su coste ya que todavía no se conoce la
66 FRA 67

13. tecnología precisa de aceleración. no muchos años: “Durante siglos las
relaciones entre ciencia y sociedad han
El CIEMAT participa en ambos. En el estado gobernados por un pacto tácito.
segundo caso (CLIC) mediante el desarrollo y Generalmente los científicos quieren hacer
construcción de los PETS, componente básico descubrimientos que sean universales, bellos
de la tecnología hoy en consideración. o fundamentales, ya puedan preverse o no
beneficios concretos para la sociedad (…).
La sociedad ha estado generalmente dispues-
ta a apoyar el trabajo en ciencia pura princi-
Otras muy importantes actividades del palmente porque espera que tenga aplicacio-
CERN: la conexión social nes bien en la tecnología, en la medicina o
en la guerra. Normalmente estas expectativas
Las razones que mueven a los científicos a se han mostrado correctas…, pero ahora este
dedicarse a sus actividades investigadoras son pacto parece estar en entredicho(…).
generalmente vocacionales, personales, pero
Figura 20. Destino de los doctores formados en el CERN
a muy pocos les mueven razones sociales, Los problemas que ha encontrado el SSC
aunque esta actitud vaya progresivamente (Superconting Super Collider) en el Congreso
disminuyendo. No pueden olvidar, no son simplemente un desencanto de la ciencia
podemos hacerlo, que los presupuestos con pura.” su capacidad tecnológica sino que abren vías nes y en la que hay financiación externa, en-
los que se financia la Ciencia se originan en para a acceder más y mejor a mercados inter- tre ellas las de la propia industria; y la tercera
las aportaciones de los ciudadanos y estos Consecuentemente se hace necesario, además nacionales. Algunos datos al respecto: de las es el desarrollo de productos de productos
tienen todo el derecho de conocer y compartir de justo, extremar la transferencia de tecno- empresas adjudicatarias el 38% desarrollaron nuevos cuyos fondos han de ser industriales.
los avances científicos así como la de exigir logía, que es mucha aunque pase inadvertida. nuevos productos y como las que lo hicie- Esta última y parte de la anterior ha de ser
beneficios sociales de sus inversiones. Es En este sentido el CERN lo hace a través de ron consiguieron generar, en promedio, casi acompañada por una acertada política de
más, el ciudadano se sentirá solidario con la formación de personal, de las compras de tres, se puede afirmar que por cada contrato propiedad intelectual. Puede proceder seguir
la investigación si además de conocerla, es equipos de alta tecnología y desde hace no del CERN se genera un nuevo producto. Es el camino de patentar los desarrollos o puede
consciente de los beneficios que supone para mucho a través de una transferencia proac- más, el tamaño y la envergadura de la Or- convenir transferir la tecnología sin patentar,
él como individuo y para la colectividad. tiva. ganización compensa el esfuerzo de presen- sobre la base de acuerdos. En todos los casos
tar ofertas a sus licitaciones. De las empresas hay que incentivar la transferencia, tanto a
En este aspecto el CERN también tiene Transferencia a través de personal: La Fig. mencionadas el 18 % crearon nuevos equipos los investigadores y tecnólogos, inventores
actividades, cuyo número, además, se 20...muestra a dónde va el personal doctor de I + D, el 42 % afirma haber mejorado su y transferidores de la tecnología, como ser
incrementa progresivamente. formado en la Organización. Se observa que imagen internacional, el 44% un importante capaz de mantener el apoyo a las industrias
aproximadamente un 60% no siguen un ca- aprendizaje tecnológico y el 36% un apren- o spin-offs durante el tiempo necesario para
Procede recordar algunas citas de persona- mino investigador o universitario sino que se dizaje de mercado. garantizar el éxito final. Los fondos del pro-
lidades. Albert Einstein decía: “creo, junto dedican a utilizar su excelente información, ceso de transferencia pueden provenir de la
con Shopenhauer, que una de las más fuertes más de la mitad de ellos como profesionales Transferencia proactiva: El proceso de trans- industria para que no sea oneroso a los presu-
motivaciones de los hombres para entregarse de la industria. ferencia es conocido. Tiene tres fases, lapri- puestos de la investigación. El proceso ha de
al arte y a la ciencia es el ansia de huir de la mera es investigadora, que necesariamente estar canalizado a través de profesionales en
vida de cada día, con su dolorosa crudeza y Transferencia a través de la compra de equi- depende de presupuestos estatales; la segunda cada uno de los pasos (…). En todos aspec-
su horrible monotonía; el deseo de escapar pos: Durante los periodos de construcción es precompetitiva, con desarrollos en domi- tos mencionados el CERN es ya muy eficaz
de las cadenas con las que nos atan nuestros de equipos para las grandes instalaciones más nios específicas de tecnologías con aplicación o está en vías de serlo.
siempre cambiantes deseos”. del 50 % de su presupuesto de adquisiciones social y el desarrollo de prototipos y demos- Los dominios tecnológicos preferentes de la
se dedican a los de alta tecnología. En ellas tradores con interés industrial, en la que la Organización son aquellos que se derivan
Y Stephen Weinberg ha comentado, hace las empresas adjudicatarias no solo mejoran Organización ha de extremar sus aportacio- de los desarrollos en los aceleradores, los
68 FRA 69

14. A la comunidades científicas, global y pro-
pia de la especialidad: Se pretende informar
Para el público en
y motivar al personal del CERN, usuarios
de la Organización y lo mismo con toda la
general se utiliza una
comunidad poniéndoles al tanto de los avan-
ces, tanto de la especialidad como de la res-
red de divulgación
tante. La Fig. 21 muestra un resumen de las
principales actividades de la Organización al
científica que cubre
respecto. varios continentes, se
Una mención particular merece el programa
de formación de educadores. A los profesores
preparan y distribuyen
de Institutos y Colegios se les invita al programas, se reciben
CERN, con beca. Son educadores de todo
el mundo. La beca les cubre el viaje y visitas (un total de
estancia en el CERN, por periodos de tres
meses. Durante los mismos conviven con los aproximadamente
científicos y reciben cursos. Posteriormente
Figura 21. Educación y comunicación en el CERN. preparan material educativo para difundir en 30.000 al año) y
sus países a la vuelta de CERN.
se organizan actos
detectores y las TIC. Las tecnologías que organizado las cosas de forma que casi nadie Para el público en general se utiliza una red
involucran son casi todas las de vanguardia: entiende ni de ciencia ni de tecnología. Son de divulgación científica que cubre varios especiales
superconductividad, alto vacío, criogenia, las condiciones idóneas para el desastre. continentes, se preparan y distribuyen
mecánica de precisión, electrónica de Podremos quizás continuar durante un cierto programas, se reciben visitas (un total de
potencia y radiofrecuencia, detectores de tiempo pero más pronto o más tarde esta aproximadamente 30.000 al año) y se
visualización de imágenes, etc. y los campos mezcla combustible de ignorancia y poder organizan actos especiales en la exposición
en los que pueden tener consecuencias como nos estallará entre las manos…” permanente del “Globo del Universo” Consideraciones personales
las TIC, la Salud, la Energía y otros. un espacio dentro de una construcción sobre el CERN
La divulgación científica esta fundamental- emblemática instalada en territorio del
También es necesario incrementar los esfuer- mente dirigida a los escolares (Fig. 21), al CERN. Existen además exposiciones La Organización ha alcanzado los objetivos
zos en Educación, Comunicación y divulgación público en general y a la propia comunidad itinerantes sobre ciencia y tecnología además que establecieron sus fundadores, porque:
científica que el CERN ya lleva a cabo, comple- científica, tanto de la especialidad como la de de otra sobre el valor de la ciencia como
mentarios de las dedicadas a la formación de todas la comunidades científicas. vínculos de unión entre los pueblos. • Siendo un laboratorio europeo se ha
personal antes referida. Procede referir lo que convertido en el mejor del mundo en
ya se hace (…). Para las comunidades científicas se editan va- su especialidad y es el centro de una
Los mandatos son los siguientes: rias publicaciones de alto nivel divulgativo. colaboración planetaria.
En primer lugar, además de las sentencias
de Stephen Weinberg antes mencionada Al Público en general: Se pretende aumentar • El LHC, último de sus aceleradores,
citaremos una frase de Carl Sagan, muy el conocimiento de la Organización, su valor es único y se abre a una nueva frontera
reveladora, aunque sea un tanto maximalista: cultural y la utilidad de su tecnología. del conocimiento de la estructura de la
“Hemos organizado una civilización global materia y de nuestro conocimiento
en la que los elementos cruciales dependen A las Escuelas: Se pretende aumentar su sobre el origen del Universo según
de la ciencia y la tecnología. También hemos formación en la Física más moderna. el Modelo de la Gran Explosión.
70 FRA 71

15. • Ha dispuesto, y aún dispone, de la
mejor infraestructura tecnológica de • La dirección saliente, sin duda clave
En todo caso
Europa. para finalizar la construcción del mantengamos la actitud
acelerador, cometió el error de apresurar
su inauguración con un despliegue
de Cervantes:
Sin embargo, en mi opinión, hay cosas mediático sin precedentes. No era
mejorables: necesario.
“Sancho, podrán
(empeñarse) los
• Los proyectos son cada vez más • Conviene reflexionar sobre la
costosos, mientras que los presupuestos adaptación del CERN a la época. No encantadores (en)
se mantienen constantes, lo que ha estamos ya al final de la Gran Guerra.
dado lugar a la externalización parcial
quitarnos la ventura
de su acervo tecnológico, en un • La participación española en la pero el esfuerzo y el
momento en el que Europa busca y Organización ha evolucionado de
promueve infraestructuras tecnológicas acuerdo con el desarrollo español. ánimo será imposible” Juan Antonio Rubio
de envergadura.
En todo caso mantengamos la actitud de Director General Tecnología.
• La limitación de sus presupuestos y la Cervantes: del CIEMAT, es En el ámbito univer-
avidez natural de los científicos apenas doctor en Ciencias sitario, Juan Anto-
deja margen para incrementar el “Sancho, podrán (empeñarse) los encan- AGRADECIMIENTOS Físicas por la Uni- nio Rubio ha sido
desarrollo de las aplicaciones sociales. tadores (en) quitarnos la ventura pero el versidad Complu- profesor de Física
esfuerzo y el ánimo será imposible” El autor desea expresar su tense. Su trayectoria Nuclear, Mecánica
• Existen campos científicos (la Astrofísica reconocimiento a los Drs., M. profesional está Cuántica y Física
de Partículas y la Física Nuclear) que Cerrada, Luis García Tabarés y íntimamente vincu- de Partículas en
sería conveniente pudiesen ser Carlos Mañá por la excelente lada a la Organiza- las Universidades
coordinadas desde la Organización. información suministrada para la ción Europea para Complutense y Au-
preparación de esta conferencia. la Investigación tónoma de Madrid.
Todo ello está dando lugar a cierta deca- Nuclear (CERN), Además, ha hecho
dencia, que deseamos sea limitada en el También desea agradecer al Dr. C. el laboratorio de estancias en los
tiempo, porque es seguro que con el LHC Maná por su contribución a alguna
Física de Partículas laboratorios del MIT
nuevos éxitos científicos están próximos. de las secciones del texto y al Dr. J.
más importante (EEUU), Collège de
Salicio por su inestimable ayuda con
del mundo. En este Francia y DESY en
las figuras y con versión final del
mismo. organismo ejerció, Alemania. Ha sido
CONCLUSIONES entre otras funcio- colaborador de los
Finalmente quiere dejar explícito nes, la de Jefe del Premios Nobel de
Podemos resumirlas en las siguientes: su reconocimiento a D. J.C. Sanz Grupo de Investiga- Física Samuel C.
por su lectura cuidadosa y múltiples ción, Asesor Cien- Ting, Carlo Rubia y
• La construcción del LHC está comentarios al mismo y a la Sra. tífico del Director Martín Perl y autor
terminada con éxito. C. Sanz por la eficaz gestión de la General, Coordina- o coautor de 360
logística tanto de la conferencia dor y, finalmente, la artículos de investi-
• Dada la complejidad de la instalación como del artículo. de Jefe de la Divi- gación.
era esperable la aparición de averías. sión de Educación
Y en menor medida aún es esperable. y Transferencia de
72 FRA 73