Cerco al imán de un solo polo en el campo magnético más grande jamás creado en la Tierra
Investigadores españoles persiguen en el LHC una misteriosa partícula que respaldaría la unificación de las fuerzas fundamentales del Universo
Que los imanes tienen dos polos, el norte y el sur, es una certeza. Podemos partir uno en mil pedazos, dejarnos las uñas en hacerlo añicos hasta un nivel atómico y, pese a todo, los dos polos se mantendrían irremediablemente. Sin embargo, hace 90 años el matemático y físico teórico Paul Dirac predijo lo imposible: la existencia en el Universo de unas partículas con un solo polo magnético: con norte y sin sur, o al revés. Desde entonces, científicos de todo el mundo han tratado de localizar los monopolos en la naturaleza sin ningún resultado. Solo una vez, el 14 de febrero de 1982, un físico de origen español, Blas Cabrera , de la Universidad de Stanford (hijo del también físico Nicolás Cabrera), registró uno en su detector, pero, desafortunadamente, ni él mismo ni nadie consiguió repetir los resultados, así que se descartaron. Quizás fue un error, quizás fue una suerte inmensa.
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La búsqueda de esas misteriosas cargas magnéticas elementales continúa. Su descubrimiento, que podría ser comparado con el del electrón, respaldaría las teorías que tratan de unificar las fuerzas fundamentales del Universo . El último paso en este empeño lo ha dado un equipo internacional de investigadores, entre los que se encuentran varios del Instituto de Física Corpuscular (IFIC) - Universidad de Valencia. Han llevado a cabo en el Gran Acelerador de Hadrones (LHC) del CERN en Ginebra el primer cálculo confiable de la producción de monopolos . No los han encontrado, pero ahora saben con certeza el límite dónde no merece la pena buscar. Sus resultados han sido publicados en la revista 'Nature'.
Como en los orígenes del Universo
En el experimento MoEDAL (the Monopole and Exotics Detector) del LHC, los investigadores hicieron chocar iones pesados (núcleos de plomo con núcleos de plomo) para crear durante un instante los campos magnéticos más fuertes del universo conocido, de un orden de magnitud millones de veces más potente que cualquiera que pueda crear el ser humano e incluso la Tierra o los planetas. «Es el más grande jamás creado en la Tierra, comparable a los que surgieron en los orígenes del universo», afirma Vicente Vento, físico del IFIC y coautor del estudio. Es ahí donde, supuestamente, podrían producirse los monopolos.
Por primera vez, el equipo utilizó los cálculos de Schwinger , Nobel de Física de 1965, para intentar localizar las elusivas partículas. La ventaja de estos cálculos es que son muy fiables, «el problema es que el límite de masa con el que se puede trabajar con tanta exactitud es muy bajo, solo 75 GeV (gigaelectronvoltios) y nosotros pensamos que los monopolos tienen que tener por lo menos 1.000 GeV», explica Vento. «De momento, no los hemos encontrado, pero se ha podido poner un límite inferior de masa. Los monopolos, si existen, tienen que tener una masa superior a 75 GeV. Por debajo, no pueden existir», subraya. En comparación, el protón tiene una masa de 1GeV.
«Hemos puesto límites, de manera rigurosa, a la búsqueda de los monopolos», afirma Oscar Vives, también del IFIC. «Todos los físicos dicen que los monopolos tienen que existir, pero se trata de descartar posibilidades a energías a las que podemos llegar de forma fiable. Las búsquedas a energías más altas, en colisiones protón-protón, todavía no lo son», indica.
Aquí o en las estrellas
El hallazgo de los monopolos magnéticos supondría una revolución en el mundo de la Física, un sostén para las teorías que intentan unificar las diversas fuerzas del Universo e incluso para la tan debatida teoría de cuerdas . Pero todo depende, si es que existen, de la masa que tengan en realidad. Si son del orden de un teraelectronvoltio (1.000 Gev) «habría que modificar ligeramente el modelo estandar de la Física, pero no es un cambio radical», señala Vento.
Dar con los monopolos «nos ayudará a conocer las fuerzas que dominan el universo. Para ello, los físicos intentamos encontrar todas las partículas que lo forman, que creemos que no son muchas, una veintena», dice el investigador. Pero, mientras se trata de aumentar el conocimiento humano, «se han descubierto una serie de tecnologías en el CERN que forman parte de nuestro mundo moderno. Para empezar, la web, de la que hoy no podemos prescindir. Muchos aparatos utilizados en medicina están basados en técnicas desarrolladas en los laboratorios de partículas, donde también se han desarrollado poderosos sistemas de cálculo que podrían facilitar el control del tráfico en las grandes urbes, y sistemas de control para partículas viajando a casi la velocidad de la luz, que podrían ser utilizados para que los aviones pudieran aterrizar sin piloto y los coches ir sin conductor.».
Pero, ¿cuándo daremos por fin con los monopolos? Pues lo mismo, dependerá de su masa. «Con un teraelectronvoltio, podrían descubrirse en los próximos experimentos del LHC -dice el investigador-. Si es muy superior, habría que buscarlos a nivel galáctico, en colisiones de estrellas que son aceleradores de partículas miles de millones de veces más potentes que el nuestro». La diferencia es parecida a «pescar con red» (en el LHC se pueden producir muchas monopolos) a «pescar con caña» (la detección astronómica depende un poco de la suerte). De una u otra forma quizás un día se haga realidad lo que una vez podría haber visto un científico de origen español.
