Santiago Folgueras, un joven y prometedor físico español, está al mando de un innovador proyecto en el CERN (Organización Europea para la Investigación Nuclear). Durante una conversación que mantuve con él hace algunos meses, me compartió con gran entusiasmo los detalles de su proyecto INTREPID, que estará vinculado al futuro HL LHC (Collider de Hadrones de Alta Luminosidad). Sin embargo, lo que más me intrigó fue su fervor al hablar del FCC (Futuro Colisionador Circular), la máquina que se espera suceda al HL LHC.

Si los planes del CERN se siguen conforme a lo previsto, se espera que el HL LHC esté operando a finales de esta década, en 2030. Este colisionador podrá generar hasta 40 millones de colisiones por segundo, produciendo una cantidad de datos titánica que requerirá un sistema capaz de analizarlos en tiempo real y tomar decisiones instantáneas sobre las nuevas colisiones que se produzcan.

Este es exactamente el propósito del HL LHC: aumentar drásticamente el número de colisiones en comparación con los anteriores experimentos del LHC. La luminosidad del colisionador se mide en femtobarns inversos, donde cada femtobarn inverso corresponde a 100 billones de colisiones de protones. Para poner eso en perspectiva, un femtobarn equivale a 100 millones de millones.

El diseño del FCC está actualmente en discusión. Desde que comenzaron los experimentos en el LHC en 2010 hasta su cierre en 2018, se generaron 150 femtobarns inversos. La planificación actual del CERN prevé que, con las mejoras, el LHC pueda alcanzar hasta 4.000 femtobarns inversos durante toda su actividad.

Las mejoras que se están implementando en el LHC tienen como objetivo responder a interrogantes fundamentales sobre la naturaleza del universo, tales como la composición de la materia oscura, la masa de los neutrinos y la escasez de antimateria. Estas son preguntas que intrigan no solo a los científicos, sino a la humanidad en su conjunto.

No obstante, el futuro del CERN no solo se limita al HL LHC. Una vez que este termine su ciclo operativo, planean construir el FCC, un acelerador significativamente más grande y más potente. Se prevé que su circunferencia alcance los 100 km, comparado con los 27 km actuales del LHC. Se estima que la construcción comenzará en 2038 y que el FCC será capaz de alcanzar energías de hasta 100 TeV en su fase final, superando considerablemente los 16 TeV del LHC actual.

Con un coste estimado en 17.000 millones de dólares para la primera fase, el total del proyecto podría ascender a más de 30.000 millones, según Vladimir Shiltsev, un experto en aceleradores en la Universidad del Norte de Illinois. Sin embargo, este ambicioso plan no está exento de críticas. Físicos como Jenny List, de Alemania, argumentan que un acelerador lineal de 33 km sería más económico y podría realizar experimentos similares a los de un colisionador circular.

A medida que las discusiones continúan entre la comunidad científica sobre el tipo de acelerador más conveniente, está claro que el futuro de la física de partículas y nuestra comprensión del universo podría depender de estas decisiones cruciales. Los científicos todavía tienen tiempo para evaluar sus opciones y decidir el camino más prometedor. ¡Estaremos atentos a las decisiones que marcarán el rumbo de la investigación en la física de partículas durante las próximas décadas!