Una incómoda sensación: ¿se construyó el LHC con demasiada alegría?

Desde finales de verano, animada por el optimismo de la próxima inauguración, acumulé páginas y direcciones sobre el el LHC, el Gran Colisionador de Hadrones del CERN, laboratorio europeo montado a caballo entre Suiza y Francia. Ningún agujero negro apareció para tragarse nuestra querida Tierra con todos sus habitantes incluídos. Como diría Asterix, el Cielo no cayó sobre nuestras cabezas. Sin embargo, tras muchas búsquedas adelante y atrás, en el tiempo y en el espacio, y después de las averías que están retrasando su puesta en marcha, debo decir que se ha desarrollado dentro de mi una incómoda sensación, que voy a tratar de llevar a estas páginas. ¿Se tomó con demasiada alegría la decisión de construir el LHC?

Todo lo que voy a contar a continuación lo he sacado de noticias aparecidas en Internet. Para evitar malos entendidos, paso a escribir en letra normal los datos estrictos, y en cursiva mi opinión al respecto, por tanto, perfectamente refutable. (Si alguno de mis lectores quiere, puedo mandarle la lista de accesos directos a dichas páginas).

Vayamos a los hechos:

El Aparato

El LHC (Large Hadron Collider), es “un enorme anillo de imanes superconductores de veintisiete kilómetros de circunferencia que está enterrado a cien metros de profundidad en la frontera franco-suiza a las afueras de Ginebra. En el interior de la circunferencia, dos haces de partículas, denominados hadrones, se aceleran en sentidos opuestos. Unos potentes imanes guían las partículas a lo largo de la circunferencia y centran los haces antes de su colisión para aumentar la probabilidad de colisión entre dos partículas.”

(http://euroalert.net/news.aspx?idn=7809)

Los “potentes imanes”, funcionando en condiciones de superconductividad, son los que parecen haber dado todos los problemas.

Quiere esto decir que el material de soporte de la corriente eléctrica que discurre no ofrece resistencia, los electrones fluyen libremente. Los dipolos tienen por tanto una pérdida mínima de energía electrica, (que en los electroimanes convencionales se convierte en calor).

Para conseguir estas condiciones de superconductividad todo el recorrido se tiene que encontrar a bajísima temperatura. Esta temperatura se consigue manteniendo los dipolos rodeados de un tubo,relleno de helio II líquido superfluido, a una temperatura de –271º C , esto es 1.9 kelvin. (la mas baja temperatura alcanzable, lo que se llama cero absoluto, o -0 kelvin- es de - 273.15º C. Este tubo tiene una capacidad de 700.000 litros

El LHC: Historia

El LHC es una máquina de segunda generación, como aquel que dice: Ocupará el lugar de la que había hasta ahora en el CERN, el LEP, que cerró en el año 2000. El LEP (Large Electron-Positron collider) era de un acelerador-colisionador de leptones.

Los leptones (electrones y positrones) tienen poca masa, mientras que los hadrones (protones y antiprotones) son muy masivos.

No es lo mismo hacer chocar dos pelotas de ping-pong, que dos bolas de boliche: En el choque de las bolas de boliche interviene mucha mas energía. Como en física de partículas, la energía y la materia son dos caras de la misma medalla, el choque de dos partículas pesadas libera mucha energía, capaz a su vez de producir partículas muy pesadas: El celebre boson de Higgs, por ejemplo se supone tan masivo que nunca hubiera podido nacer de tan esmirriados padres como los leptones. Los hadrones son unas 1.800 veces mas pesados que los leptones, quizá si puedan llegar a ser los felices padres….

…También es cierto que hace falta mucha mas energía para mover una bola de boliche que una de ping-pong: Para alcanzar nuevas energías, hay que recurrir a nuevas tecnologías: el CERN.

1994: Primeros pasos

En Junio de 1994, según puede leerse en un comunicado de prensa del CERN: “los Estados miembro se preparan para tomar una decisión sobre el Gran Colisionador de Hadrones”, y establecen la estrategia global del CERN para el periodo 1995-2005

(Son Estados miembro: Alemania, Austria, Belgica, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Grecia, Hungría, Italia, Noruega, Paises Bajos, Polonia, Portugal, Eslovaquia, Chequia, Inglaterra, Suecia y Suiza).

1996: El Problema del dinero

En Agosto de 1996 un Estado Miembro propone una reducción en su contribución anual al CERN. Reunidos todos los miembros, deciden llevar a cabo progresivas reducciones en las contribuciones de los años venideros: Para ello se retirarán de forma progesiva las dotaciones a los proyectos del CERN, (LEP ), y se volcarán los esfuerzos a la construcción del LHC. Además

Aportaciones fuera del CERN:

Aunque “el CERN nació con el objetivo de Establecer un centro de referencia en Europa para fomentar el estudio científico en los países europeos”,

(http://www.tecnociencia.es/especiales/cern/historia.htm).

Pronto se ve que el el proyecto va a suponern un esfuerzo excesivo. En vista de ello, en ese mismo año el CERN busca, y consigue, nuevos socios –junto con sustanciosas aportaciones económicas- Firman la adhesión Japón, India, Rusia, Canadá y Estados Unidos. Esto quiere decir que cada uno de estos países deberán participar de las tareas, a fin de que el dinero aportado vuelva al país en forma de salario a sus hombres de ciencia y su industria.

Como parece que ya hay dinero suficiente como para empezar definitivamente el proyecto, se continúa con el proyecto de poner en marcha el LHC para 2005.

2001. De nuevo los costes.

A finales de 2001, los costes del proyecto se disparan. En vista de ello, se bloquean los fondos aportados, a la espera de una decisión sobre la continuidad o no del proyecto.

La continuación o no del proyecto dependerá, en parte de los resultados que ofrezca una auditoría externa a la que se le ha encargado el estudio del tema, tanto desde el punto de vista científico como económico.

Y los costes una vez mas.

En la reunión de marzo de 2.002, se ve que los gastos suben y suben, y las cosas andan de mal en peor. Para evitar que se vaya todo al traste, el Gobierno Suizo, ofrece un sustantivo adelanto de su cuota (90 millones de francos suizos en tres años).

Llega el Audit

Por fin, en junio, están listos los resultados de la auditoría: En su análisis, el Comité afirma que desde el punto de vista tecnológico “ el proyecto del LHC es excelente y adecuado para alcanzar los objetivos científicos previstos” Añade que el LHC es “un herramienta de vanguardia para el estudio de la fisica de altas eneragias. Los medios empleados para que el CERN construya el LHC no serán un dinero perdido“ Este Digno Comité dio también algunas directivas de cómo ahorrar algunos dineros:

Ni que decir tiene que el Profesor Maiani (Director del CERN del momento), se felicito y alegró grandemenate ante semejante informe, de parte de la Auditoría Independiente. Declara solemnemente que para septembre tendría diseñado un plan de acción para poner en marcha las recomendaciones del Comité

Limpio y ajustado ¿no?. NO.

El famoso Comité de exámen, estaba presidido por el Dr. Robert Aymar…

…Casualmente el Dr. Aymar sería, con fecha 13 de diciembre de 2.002, designado Director del CERN, nombramiento que sería efectivo el primero de enero de 2.004, cargo en el que permanecería hasta Diciembre de 2008….. Se dice en el momento de su nombramiento que “la principal tarea que llevará a cabo el Dr. Aymar será la puesta en marcha del proyecto LHC Large Hadron Collider, puesta en marcha que tendrá lugar en el año 2.007” (en que momento entre 1998 y 2002 el proyecto se retrasó de 2005 a 2007, es cosa que no he sido capaz de averiguar)

Robert Aymar sería, pues, … algo así como Juez (primero) y Parte (después).

¿Debemos suponer que los países miembro no conocían esta circunstancia? Seguramente la conocían.. Posiblemente, con esta auditoría se quiso simplemente vestir un muñeco; una forma de justificar lo bien empleado que estaba el dinero invertido en el CERN.

En cualquier caso, algún resquemor debió quedar entre los miembros, pues se nombró al Tribunal de Cuentas de Austria como auditor externo durante un periodo de tres años, a partir de primero de enero de 2003.(no he encontrado en toda la historia del CERN mas que esta única ocasión en la que un país haya controlado las cuentas de este organismo).

De todas formas, a estas alturas, hubiera sido muy dificil renunciar al proyecto, pues las máquinas ya estaban encargadas a sus respectivos fabricantes. Una vuelta atrás hubiera supuesto mucho dinero en indemnizaciones a estos fabricantes.

La prueba evidente de esto es el hecho de que en enero del mismo año 2.003 comienza el traslado del “iman (quadrupole) superconductor, construido por EEUU en el Laboratorio Nacional de Brookhaven, primero de una serie de elementos de alta tecnología que EEUU fabricará para el LHC, según los términos de un acuerdo de 1998 entre el Departamento de Energía de EEUU y CERN…

…Claramente, no era el momento de echarse para atrás.

Continúa el proyecto

Durante 2005 las cosas van desarrollandose según los planes. Se van instalándo pieza a pieza los distintos elementos de la máquina, y .

Y Llega 2007: ¡El Big CRAK¡

“El Martes, 27 de Marzo, los soportes estructurales de un quadrupolo construido en Fermilab, uno de los “tripletes internos” de la serie de tres imanes enfocadores, sufrieron un serio fallo en un test de alta presión (20 atmósferas). La fuerza generada rompió los soportes del iman Q1…

Los “imanes enfocadores” son los encargados de que los dos chorros de partículas, que han viajado por dos tubos paralelos en sentidos diferentes, se encuentren en un instante y en un punto determinado, para que se produzca el choque de partículas,)

http://www.fnal.gov:80/pub/today/Magnetupdate.html

Gran susto, nubes de polvo, y parte del trabajo a la basura

Como ya se ha dicho, el imán era uno de los construidos por el laboratorio americano Fermilab. Había sido ya instalado en el túnel del CERN, que se encontraba en plena cuenta atrás, a la espera de ser inaugurado en noviembre de 2007.

Un gran problema y una gran decepción para todos los participantes. Fermilab y CERN emiten un comunicado conjunto

http://public.web.cern.ch/User/QuickLinks/Announcements/2007/LHCInnerTriplet.html

Aquí es cuando empiezo a tener una extraña sensación: mientras que Fermilab informa abierta y constantemente a los internautas de sus asuntos, en CERN es difícil encontrar la misma información. Se dan los comunicados conjuntos, pero los redactores de la “press release” de CERN parecen no haberse enterado del acontecimiento.

A continuación traduzco lo que he podido leer, y quizá mas adelante le encontremos sentido:

Teniendo en cuenta que los dichosos imanes estaban desde hace tiempo instalados en su túnel bajo tierra en las instalaciones del CERN, la única interpretación posible es que CERN cierra los ojos a la realidad, o al menos así lo hacen sus comunicados

28.02.2007
Magneto gigante va bajo tierra en CERN

27.03.07
El martes, 27 de marzo, los soportes de la estructura de uno de los quadrupolos magnéticos parte de un “triplete interno” de los tres magnetos llamados Q1, Q2, Q3, fallaron ante un test de alta presión en el túnel del LHC.

28.03.2007
Se consuma la contribución francesa a la construcción del mas grande acelerador de partículas, LHC:

03-04-07
La fuerza asimétrica generada por la presión de la prueba rompió los soportes en el magneto Q1, …….

10.04.2007
Por primera vez el LHC alcanza temperaturas inferiores a las del Espacio Exterior.

18.04.2007
Rediseño y reparación. Desde Marzo, los equipos del CERN y de Fermilab han trabajado codo con codo a fin de identificar la causa del fallo y buscar otros problemas potencialesque pudieran tener los componentes suministrados por EEUU Redesign and repair

18.04.07
El CERN es huésped de honor en una Muestra Internacional de Inventos

Un resumen de los resultados que se llevará a cabo en el CERN los días 24 y 25 de Abril, examinará los métodos con que se lleven a cabo las reparaciones, a fin de asegurar que los problemas quedarán resueltos.

26.04.2007
Se cierra el círculo: descenso del último magneto en el túnel del LHC

11 May 2007
Científicos e ingenieros del CERN, Fermilab, Lawrence Berkeley National Laboratory y el Japonés KEK Laboratory se preparan para la reparación de 18 conjuntos de soportes de la estructura del quadrupolo construido por Fermilab para el acelerador LHC

Por fin se enteran¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡

22.06.2007
Robert Aymar, Director General de la Organización . ha anunciado que el LHC arrancará en mayo de 2008, comenzándose los primeros trabajos de estudio ….El proyecto …previsto inicialmente para este año, ha sido abandonado debido a pequeños retrasos acumulados en el curso de los últimos meses de instalación …a lo que se viene a añadir (por fin) el fallo en marzo de uno de los elementos de la máquina en un ensayo de presión.

Para el mes de septiembre el problema ya estaba resuelto.

La próxima primavera (mayo) del 2008, sería la nueva fecha

Gritos y susurros

(recuerdo que todo lo que va en cursiva son elucubraciones mías. Hechos, fechas y datos sacados de Internet van en letra normal)

A finales de 2007 el Dr. Aymar encuentra nervioso: queda un año para que cumpla su asignación como Director del CERN, y no ha sacado mas que los pies fríos y la cabeza caliente.

Lo que en principio era un paseo militar, inauguración en 2.005, funcionamiento definitivo en 2006, y un par de añitos para que surgiera el famoso Bosón, Luces, Cámaras, Sonrisas, Champagne…y el Premio Nobel…

… se convirtió en una carrera de obstáculos, en la que –visto lo visto- ni siquiera va a llegar a la meta con tiempo de ver la ceremonia de cierre de la Olimpiadas.

En una entrevista que le hacen el 1 de agosto de 2008, hace las siguientes declaraciones, que resumen en, cierto modo, todos los avatares del proyecto.

“El problema es que cuando tienes que lanzar un proyecto grande tienes que dirigirte a diferentes industrias en y fuera de Europa. Lo que ocurre es durante estos años, como la situación económica cambia a veces, nos encontramos con bancarrotas, y cuando has hecho un encargo a una empresa, y esta, después de un año de trabajo, entra en bancarrota, tienes un problema, …hay un retraso en el calendario, has perdido el dinero invertido… “

2008. Aymar cumple cinco años.

El 14 de Diciembre de 2007, aparece en el “Presse Release”

“El Consejo del CERN nombró hoy al Profesor Rolf-Dieter Heuer como sucesor del Dr. Robert Aymar en el cargo de Director General….

… y, puedo imaginar el dolor del Dr Aymar…

El Profesor Heuer will permanecerá en el puesto durante cinco años a partir del 1 de enero de 2009.

Su mandato cubrirá los primeros años de operación y los primeros resultados científicos del Buque Insignia del laboratorio, el Large Hadron Collider (LHC).

Está previsto que el LHC comience a trabajar en verano de 2008.

Así pues, le quedaban ocho meses..

Se lo que hicisteis el Verano del 2008

El 20 de Junio de 2008. CERN informa de que están empezando a enfriarse, uno a uno, los sectores del LHC. Una vez que todos los sectores hayan alcanzado los 1.9 kelvin se comenzarán las pruebas de los primeros lanzamientos de partículas, actualmente planeadoas para Agosto

En Agosto, mas noticias

El, 7 de Agosto por fin se anuncia que la peimera prueba tendrá lugar el10 de September.

¡Al fin! Por supuesto Abandona Toda Esperanza de conseguir un acontecimiento, pero al menos su nombre aparecerá como el director bajo el que ARRANCÓ el LHC.

En este mismo release se dice que el primer lanzamiento se hará a través de Eurovisión.

Los Hechos

Vuelvo al método de los colores: Lo que escribo en verde son las comunicados de prensa de CERN. Lo que escribo en rojo son el resto de noticias que he encontrado por Internet.

10-10-2008.

Ha sido lanzado con éxito el primer chorro de partículas en el LHC..

http://press.web.cern.ch/Press/PressReleases/Releases2008/PR08.08E.html

10-10-2008

El primer intento de hacer circular haces de protones… ha concluido con éxito, …. Horas después otro paquete de protones ha logrado circular con éxito en sentido contrario por lo que el acelerador está listo para pasar a la siguiente fase. Este segundo haz invirtió casi el doble de tiempo del que empleó el que se había inyectado antes en sentido de las agujas del reloj, y que circuló en una hora por el gigantesco túnel de 27 kilómetros que constituye el LHC, Gran Colisionador de Hadrones.”Ha habido algunos problemas con el segundo haz, y hemos debido enfriar unos imanes.

Con todo, el éxito de esta primera prueba del funcionamiento del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) ha sido acogido con fuertes aplausos por las decenas de científicos presentes en la sala de control del organismo, que aguardaban con expectación el resultado, ya que esta noche se habían registrado “pequeños problemas eléctricos” que finalmente no han retrasado el encendido del LHC

(http://www.rtve.es/noticias/20080910/concluye-con-exito-primera-vuelta-completa-las-particulas-ambos-sentidos-lhc/153605.shtml)

A la segunda vuelta, tienen el primer fallo. Los imanes se recalientan

En realida es a la primera, pues los haces en diferentes sentidos viajan por dos caminos diferentes, los imanes que se recalentaron no habían sido estrenados en la primera vuelta.

A principios de Invierno cierra el LHC. Este laboratorio gasta gran cantidad de energía, que es derivada durante los meses de invierno,a los ciudadanos de la zona)

Me pregunto si en caso de no estar presionados por el tiempo, hubieran esperado un poco a resolver los “pequeños problemas eléctricos de la noche anterior, y –sobre todo- cuando el recalentamiento de los magnetos de la segunda prueba.

11-10-2008

Problemas de temperatura: El segundo haz de protones inyectado al LHC tardó casi el doble que el primero en recorrer el anillo completo, debido a un aumento en la temperatura de algunos magnetos. “Ha habido algunos problemas con el segundo haz y hemos debido enfriar unos imanes que se habían calentado demasiado, por lo que fueron detenidas las partículas”, dijo a agencias el experto italiano Guido Tonelli.

… el sistema criogénico fue el que más dificultades causó a los expertos …según el físico teórico John Ellis, consejero del director general del CERN.

http://www.lanacion.cl/prontus_noticias_v2/site/artic/20080910/pags/20080910210938.html

Lo que llaman el sistema criogénico es el tubo lleno de Helio II a1,9 Kelvin. Recuerda al termo de las excursiones, ese que se rompe siempre antes de llegar al café: Donde el café (en ese caso para mantenerlo frío), iría el helio, y entre el recipiente de vidrio y la cubierta de plástico, el vacío.

El helio circula por el tubo robando el calor del conjunto.

Continúa el artículo:

Enfriar el colisionador hasta los -271 grados Celsius tardó cerca de un año y medio, … “Actualmente los anillos … están a 1,9º K, …. Si llegara a haber un problema -más grave- con la temperatura, algunas partículas podrían salir del haz y golpear los magnetos, dañarlos o destruirlos, por lo que los expertos del CERN, según indica Schmidt, ya contemplaron dicha posibilidad y si llegase a ocurrir, el sistema responde apagando todo.

Hubo un problema, mas greve, con la temperatura, pero el sistema no respondió

Una noticia que pasa desapercibida:

18-09-08

Un fallo eléctrico en el sistema de refrigeración ha provocado la parada
Un portavoz confirma que el LHC retomará la actividad en unas horas

http://www.rtve.es/noticias/20080918/lhc-sufre-fallo-electrico-sistema-refrigeracion-para-actividad/159407.shtml

El día 18, un día antes de la catástrofe. El segundo desde el arranque. Un fallo eléctrico, de nuevo el sistema de refrigeración.

Pero van a retomar la actividad en unas horas, sin tener en cuenta que “si llegara a haber un problema…..las partículas podrían dañarlo todo..”

Pero vuelven a la carga unos días después:

En este día aparece otra noticia inquietante:

18-09-08

Cierre del LHC por un mal funcionamiento de un transformador

Un transformador de 30 toneladas tuvo un mal funcionamiento, siendo necesario su completo remplazo ¡¡¡el día en que el LHC entró en funcionamiento¡¡¡

http://science.slashdot.org/article.pl?sid=08/09/20/010238

El día en que entró en funcionamiento, unas horas antes, andaban de mudanza…

El día 20, CERN publica su Press Release

http://press.web.cern.ch/Press/PressReleases/Releases2008/PR09.08F.html

La explicación es que ha habido un cortocircuito al probar el sector 3-4 del LHC a una corriente de 5 TeV. De alguna manera esto ha provocado daño en el “cryosat”, el tubo dondre sr encuentra el helio. Este helio se ha escapado, ha inundado gran parte del circuito, y el sistema ha sido paralizado.

También informa de que “a pesar del inmenso éxito de la primera arrancada…

… debido al cierre del periodo invernal, se pospone el nuevo arranque del acelerador a principios de la primavera de 2009.

Finalmente, el día 24, las declaraciones –solo cuando pensamos lo que decimos, decimos lo que pensamos- de uno de los científicos del CERN.

24-09-08

La avería del LHC se debió a un error de comprobación por falta de tiempo

Al menos esa es la explicación del físico chileno Jorge Mikenberg,

(http://www.diarioperfil.com.ar/edimp/0295/articulo.php?art=9772&ed=0295 )

uno de los más de 10.000 científicos que trabajan en el (LHC)..

.. El pasado sábado se detectó una avería en uno de los ocho sectores que conforman el acelerador…

.. Este sector, llamado 3-4, no había sido comprobado a altas energías antes de la puesta en marcha del LHC el pasado 10 de septiembre “porque no dio tiempo”.

“Siete de los ocho sectores pudieron ser probados a altas energías de 5 TeV (taraelectrovoltios), antes del día 10 pero faltó uno”, explica Mikenberg. Finalmente éste ha fallado, lo que ha provocado el paro del acelerador de partículas.

El día del arranque, sin problemas

El día de la puesta en marcha del LHC el sector ahora averiado no tuvo problemas porque en todo el experimento, que tenía como fin sólo comprobar el funcionamiento del acelerador, se utilizó baja energía…

http://www.adn.es/tecnologia/20080924/NWS-1175-lhc-averia.html

Y ahora va la despedida

Pienso que quizá se tomó con demasiada alegría la decisión de construir el LHC.

Pienso que quizá no se echaron bien las cuentas, y ese dinero se podía haber empleado mejor en otros proyectos científicos.

Pienso que el proyecto LHC está mucho mas verde de lo que nos quieren hacer creer.

Pienso que el Dr. Aymar se precipitó en la inauguración tratando de que su dirección de cinco años no fuera un total fiasco.

Pienso que el hecho de tener tres fallos en una semana –la de la inauguración- no es admisible.

Pienso que el dinero, que ha salido de mis impuestos no ha sido bien administrado.

Publico esto, en el mes de enero, mi impresión es que ni para la primavera ni para el verano del año que viene tendremos LHC.

Feliz año nuevo a todos.

photo credit: julia_at_flickr