Este científico del CERN afirma haber capturado una entidad misteriosa dentro del colisionador de partículas. En las profundidades de los laboratorios subterráneos del CERN, el Super Sincrotrón de Protones ha descubierto algo increíble. Esta fuerza oculta de cuatro dimensiones altera las trayectorias de las partículas en movimiento. Oculta en las profundidades del espacio de fases, esta fuerza desconocida, llamada el fantasma 4D, siembra el caos en la delicada danza de las partículas.

Científicos del CERN (Suiza) y la Universidad Goethe (Alemania) descubrieron un misterioso «fantasma» que influye en el movimiento de las partículas en el Super Sincrotrón de Protones (SPS). Este «fantasma» es una forma tridimensional que cambia con el tiempo, por lo que se comprende mejor en 4D. La idea subyacente es similar a por qué se derrama el café al caminar o por qué tus amigos vuelan alto en un trampolín.

Que es el SPS y porque es tan importante para el CERN

El SPS es una enorme máquina circular de casi cuatro millas de ancho, construida en la década de 1970. Puede parecer antiguo, pero sigue siendo muy importante en el CERN. En 2019, se le instaló una actualización llamada «descarga de haces», que funciona como una rampa de seguridad para los potentes haces dentro del SPS. Cuando los científicos detectaron una falla, o «fantasma en la máquina», supieron que era crucial averiguar qué estaba sucediendo para futuros experimentos.

Un fantasma surge por resonancia. Esto ocurre cuando la energía crea ondas, y estas ondas se mezclan, formando puntos donde se acumula energía. Por ejemplo, cuando caminas con café, cada paso crea ondas en la taza. Estas ondas se encuentran y provocan que el café se derrame. En un trampolín, cuando una persona sincroniza su salto con el de otra, este se potencia mucho más. En el SPS (un tipo de acelerador de partículas), «derramar café armónico» significa perder fotones importantes, lo que provoca la degradación del haz.

El físico Giuliano Franchetti, del GSI en Alemania, explica el desafío: «Las partículas a menudo no siguen la trayectoria que planeamos. Se desvían, se pierden, y esto provoca lo que llamamos degradación del haz». Esta degradación dificulta los esfuerzos de los científicos por mantener las condiciones precisas requeridas para sus experimentos. La resonancia, la causa subyacente, ocurre cuando las oscilaciones se sincronizan, como la influencia de los planetas en sus órbitas a través de la gravedad o la vibración de un diapasón en respuesta a otro. Al desentrañar este «fantasma cuatridimensional», los científicos buscan predecir y controlar mejor estas desviaciones, lo que permitirá experimentos de física de partículas más precisos y exitosos.

Investigación publicada en la revista Nature Physics, el físico Giuliano Franchetti, junto con Frank Schmidt y Hannes Bartosik, explica: “En la física de aceleradores, comprender las resonancias y la dinámica no lineal es crucial para evitar la pérdida de partículas del haz

La degradación del haz es un problema importante, especialmente a medida que los haces de protones se vuelven más potentes y energéticos. En sistemas complejos, los armónicos pueden interferir con experimentos que involucran interacciones de partículas, como en la investigación de la fusión nuclear con tokamaks. Esta interferencia crea áreas problemáticas donde los flujos de energía pierden calor crítico, lo que dificulta lograr una fusión nuclear productiva.

En el SPS (Super Sincrotrón de Protones), las partículas solo tienen dos direcciones de movimiento, lo cual parece simple. Sin embargo, al igual que la luz que viaja por un cable de fibra óptica, estas partículas siguen una trayectoria general, pero también pueden rebotar dentro de ella debido al ligero grosor del haz. Si bien el SPS no tiene el grosor de una rosquilla, sigue siendo una estructura real, a diferencia del círculo geométrico perfecto que se ve en un dibujo.

El rebote se ve afectado por factores humanos y del mundo real, lo que lo hace menos perfecto. El SPS, si bien es una instalación de primer nivel, aún depende de una tecnología imperfecta. Los imanes que lo alimentan pueden presentar pequeñas fluctuaciones de magnetismo, lo que puede causar un efecto de resonancia. Para comprender esto, los investigadores midieron datos alrededor del anillo del SPS y construyeron un modelo matemático llamado sección de Poincaré.

Los investigadores descubrieron que estas líneas fijas pueden predecir dónde podrían agruparse las partículas

Una sección de Poincaré funciona centrándose en una parte de un sistema (como una «línea fija» mencionada en su estudio) y rastreando cómo otras partes se intersecan con ella a lo largo del tiempo. Esto crea un mapa, similar a una resonancia magnética, pero para un sistema cambiante. En este caso, también añadieron el tiempo como cuarta dimensión, lo que hace que los resultados se asemejen a una forma animada y en bucle.

Los investigadores descubrieron que estas líneas fijas pueden predecir dónde podrían agruparse las partículas. Al estudiar y modelar esto, esperan ayudar a otros científicos a reducir los efectos de estas líneas armónicas. Esto podría aumentar la eficiencia de los aceleradores de partículas, evitar errores costosos causados ​​por problemas relacionados con los imanes y mejorar la calidad de los datos generados.

La Dra. Astrid Stuckelberger es una científica suiza que afirma que el CERN está trabajando en un «programa nuclear» secreto y que hay un portal debajo del CERN por donde entran y salen seres. Los físicos que trabajan allí le dijeron que hay 17 dimensiones diferentes de la realidad o más. La Dra. Stuckelberger es científica y experta en salud internacional. Tiene un doctorado y es profesora en las Universidades de Ginebra y Lausana. Con más de 20 años de experiencia, es una destacada investigadora suiza que ha colaborado con la OMS, la ONU y la UE en diversos programas de salud. Así lo demuestra su perfil de LinkedIn . Ha realizado numerosas entrevistas, lo que le confiere credibilidad.