10

Elemental, estimat Quark

Déu digué: «Que hi hagi llum» i hi va haver llum.

GÈNESI

Fa un dia gris i bromós, i l’avió de Swiss International sobrevola els Alps en el trajecte que va de Barcelona a Ginebra.

Aviso en Francesc, que seu al meu costat, perquè pugui gaudir de la vista extraordinària de les muntanyes.

—És preciós, veritat? —li dic, assenyalant per la finestreta el cim del Mont Blanc.

De sobte ens distreu l’aparició d’un altre avió que passa relativament a prop del nostre i que deixa un rastre blanc i allargassat en l’atmosfera.

—De petit m’entretenia observant les llargues cues de fum que deixen els avions al cel —m’explica en Francesc.

—Aquestes cues, com tu les anomenes, no estan fetes de fum —li explico—. L’aigua de l’atmosfera es subrefreda, es troba en allò que anomenem un equilibri inestable. L’avió, en travessar-la, n’altera l’equilibri, el vapor es condensa i es produeixen aquests deixants blancs.

Les hostesses de vol ens interrompen per servir-nos l’esmorzar. Un te i un sandvitx petit. Hem matinat tant que el petit piscolabis s’agraeix. Amb noves forces, prossegueixo l’explicació:

—Els primers detectors de partícules van funcionar de manera similar a aquests deixants d’avió que acabem de veure. Es deien càmeres de boira. Van néixer, en gran part, gràcies a una casualitat. Un físic escocès, Charles Thomson Rees Wilson, estudiava la formació dels núvols al mont Ben Nevis, el punt més alt del Regne Unit. Abstret en les seves investigacions sobre els núvols, va desenvolupar un dispositiu per recrear les condicions atmosfèriques del pic de la muntanya en el seu laboratori de Cavendish. Va crear una càmera de núvols artificials.

—O sigui, que estava fart d’excursions i de pujar muntanyes. I va funcionar, l’invent?

—I tant! Va funcionar fantàsticament bé, i a més va tenir un resultat inesperat i feliç. Quan Wilson va bombardejar la càmera amb una partícula alfa^[1] per manipular els núvols, aquesta va traçar un rastre de bombolles idèntic als deixants de condensació dels avions. Les partícules que utilitzava Wilson, a diferència dels avions, són tan petites que no es poden veure a simple vista, però gràcies al rastre de les bombolles va poder deduir exactament per on passaven i, a més, corroborar l’existència d’aquestes partícules. Juntament amb Compton, va rebre el premi Nobel setze anys després d’haver presentat la primera càmera de boira, l’any 1911.

—I el que veurem al laboratori gegant on anem és una versió avançada del que Wilson va desenvolupar, oi?

—Una mica diferent, però amb el mateix objectiu: comprendre què és el que forma tot allò que ens envolta al cosmos i què és el que ho manté unit.

Falten pocs minuts per arribar a l’aeroport de Ginebra. Seguim les indicacions de les hostesses i ens preparem per a l’aterratge.

Deu minuts més tard, a la terminal de sortides, retrobo un vell conegut: un rètol que ja em va cridar l’atenció en la meva època de technical student en aquest centre d’investigació gegantí:

CERN: EL LLOC ON VA NÉIXER LA WORLD WIDE WEB

Comença a plovisquejar quan agafem el taxi cap a l’accés, que es troba a uns vuit quilòmetres de l’aeroport.

Després de pagar l’equivalent a cinquanta euros en francs suïssos al taxista, a la garita de control ens lliuren l’acreditació. Ara ens podrem moure lliurement per aquesta ciutat consagrada a l’experiment més gran realitzat mai per la humanitat: reproduir el naixement del nostre univers.

EL ZOOLÒGIC MÉS PETIT DEL MÓN

La cafeteria del CERN s’assembla molt als autoserveis de les universitats. Després d’escollir dos sandvitxos vegetals i un parell de refrescos, en Francesc i jo ens dirigim a la cua que s’ha format davant de la caixa.

—Aleshores, va ser amb les càmeres de boira quan es van descobrir els quarks de què em vas parlar en la nostra darrera excursió? —pregunta el meu amic.

—No, home! T’avances uns quants capítols… Allò només va ser l’inici d’un llarg viatge. Gràcies als primers detectors es van trobar partícules noves que provenien dels raigs còsmics, però no va ser fins a l’any 1940, quan es van crear els primers acceleradors de partícules, que la cosa es va posar interessant. Van començar a sorgir més i més partícules diferents: electrons, protons, neutrons, muons, kaons, pions, lambdes, khis, omegues…

—Recitaràs tot l’abecedari grec… Quin zoològic!

Després de pagar a la caixera, ens dirigim a una taula rodona de la cafeteria. Allà continuo l’explicació:

—Tens raó. Durant un temps va haver-hi una mica de caos en el camp de la física de partícules. A mitjan anys seixanta ja es coneixien gairebé dues-centes partícules diferents. Com bé has dit, la cosa s’assemblava massa a un zoològic quàntic desordenat. Recordo una anècdota del físic Enrico Fermi… Quan un alumne li va preguntar pel nom d’una d’aquestes partícules en concret, va respondre més o menys això: «Jove, si fos capaç de recordar el nom de totes aquestes partícules, m’hauria fet botànic».

—No m’estranya —diu en Francesc—. Aquest panorama s’allunya una mica de la idea original de Demòcrit: trobar l’«àtom», entès com l’última partícula divisible… Però em pensava que ja havíem aclarit que l’última matrioixca eren els famosos quarks de Gell-Mann.

—Estàs avançant els esdeveniments, però vas en la bona direcció. Va ser precisament en aquest zoològic tan caòtic on Gell-Mann va posar una mica d’ordre, introduint-hi els quarks que t’agraden tant. Entre els centenars de partícules, moltes estaven compostes per peces més petites que es van batejar amb el nom de quarks, cosa que va simplificar el trencaclosques.

—Em va encantar l’anècdota que vaig llegir a Quantic Love, sobre per què Murray Gell-Mann els va anomenar quarks. Va trobar la parauleta en una novel·la incomprensible de James Joyce titulada Finnegans Wake. El passatge deia una cosa semblant a aquesta: «Three quarks for Muster Mark! Sure he has not got much of a bark. And sure any he has it’s all beside the mark».^[2]

—Molt bé, Francesc! —dic, i li dono uns copets a l’espatlla—. Amb els seus quarks, Murray va aconseguir classificar totes aquestes partícules i fins i tot predir-ne algunes que encara no s’havien trobat. Al començament només hi havia tres quarks, com diu la cita, però l’any 74 se’n va afegir un quart.

—Aleshores, Gell-Mann tampoc havia aconseguit l’objectiu de simplificar-ho tot en una sola partícula…

—De cap manera. Al capdavall tot plegat va desembocar en el que avui en dia es coneix com el Model Estàndard, que pretén explicar la matèria i les forces que existeixen a la naturalesa. Menys la força de la gravetat, que no es pot explicar seguint aquest model,^[3] explica la resta de les forces: l’electromagnètica, la nuclear forta i la nuclear feble. La matèria està formada per quarks i leptons (partícules com l’electró), mentre que les partícules portadores de les forces són els anomenats bosons.

Trec l’ordinador portàtil i ensenyo un gràfic a en Francesc.

—Aquí hi ha tota la família de partícules. Sis tipus de quarks, sis leptons diferents i fins a cinc bosons, inclòs en aquest darrer grup el famosíssim bosó de Higgs.

En Francesc acosta el cap a una columna on hi ha tres neutrins disfressats de fantasmes i exclama, sorprès:

—Els maleïts neutrins! Aquests són els que van embolicar la troca no fa gaire, oi? Recordo que, durant uns mesos, la premsa va especular que podien haver superat la velocitat de la llum.

© Marisa Martínez

—Sí, els neutrins ens han fet anar de bòlit, als físics, des que l’any 1930 Pauli en va predir l’existència. I això que els neutrins, en paraules del seu altre descobridor, Reines, «no són res, o gairebé res, són la quantitat de realitat més diminuta mai imaginada per un ésser humà». Jo sempre els il·lustro com uns fantasmes diminuts, perquè gairebé no interaccionen amb res. De fet, mira’t el polze.

En Francesc em fa cas i es mira la mà, obedient.

—Ara mateix… —prossegueix— cada segon que passa milers de milions de neutrins travessen el teu polze.

—Doncs no noto res!

—Com ja t’he dit, gairebé no interaccionen amb res. De fet, a part de travessar-te a tu, poden travessar la Terra sense problema.

—I d’on vénen, aquests neutrins?

—Alguns venen del Sol i ens travessen de dia i de nit. També procedeixen dels raigs còsmics i del Big Bang, de l’origen de l’univers, així com de reaccions que hi ha a la Terra. Fins i tot nosaltres mateixos som una font de neutrins.

—Això no ho hauria imaginat mai! Jo t’estic enviant neutrins?

—Exactament. El cos humà posseeix aproximadament uns vint mil·ligrams d’un element anomenat Potassi 40, que és beta-radioactiu i produeix molts milions de neutrins al dia, que emergeixen del nostre cos a velocitats properes a la de la llum i transmeten un senyal de la teva existència per tots els racons del cosmos…

—Molen molt, els neutrins!

—Tornant a la velocitat dels neutrins… Com em comentaves, el setembre del 2011, un grup de científics del projecte OPERA va obtenir un resultat sorprenent. La velocitat amb què els neutrins recorrien els 730 quilòmetres que separen el CERN, a Ginebra, del detector que hi ha al Gran Sasso, a Itàlia, era 60 nanosegons més ràpida que la que hauria assolit la llum en el buit.

—I això, segons Einstein, està prohibit. Res pot viatjar més ràpid que la llum.

—Res que tingui informació pot moure’s més ràpid que la llum en el buit. Finalment, es va demostrar que els neutrins no s’havien saltat aquest límit de velocitat còsmic. Va ser un error de mesurament.

—És una llàstima, suposo que les implicacions haurien estat tremendes —comenta el meu amic.

—Certament, això hauria suposat un nou canvi de paradigma. Però al final, l’anomenat experiment Ícar va posar punt final a l’afer. Els neutrins són estranys, però no violen la relativitat d’Einstein.

—Aleshores, Ícar va ser l’ària final de l’OPERA.

QUE LES FORCES T’ACOMPANYIN

M’adono que en Francesc mira en silenci pel finestral de la cafeteria. Té fixa la vista en un parterre del jardí sobre el qual descansa un tub enorme (com els de l’accelerador de 27 quilòmetres de circumferència que hi ha a uns 100 metres sota terra), amb la inscripció:

CERN: ACCELEREM LA CIÈNCIA

—T’he avorrit amb aquestes explicacions tan llargues, oi?

—És clar que no! —reacciona en Francesc, de seguida—. Al contrari. De fet, m’ha generat un dubte, Sonia: per què s’ha construït una màquina tan gegantina com aquest accelerador de partícules que tenim sota els peus? Fa falta una cosa tan gran per encalçar unes partícules tan diminutes?

—En l’LHC,^[4] els científics pretenen recrear els instants inicials del nostre univers. El moment que va començar tot. A mi m’agrada pensar que és com una màquina del temps gegantina. Amb l’accelerador de partícules i les col·lisions que provoca podem reproduir allò que va succeir menys d’una mil milionèsima fracció de segon després de la «gran explosió» —en aquest moment, com si algú volgués il·lustrar la frase, se sent una trencadissa de plats a la cuina—. L’objectiu és ambiciós: comprendre quins són els constituents de la matèria, les forces que mantenen unides les partícules i com s’organitzen per crear-ho tot; la fusta d’aquesta taula, nosaltres mateixos o els centenars de milers de bilions d’estrelles del nostre univers.

—Però… per què cal tornar gairebé quinze mil milions d’anys enrere, per explicar-ho? Podeu analitzar-me a mi per saber de què estic fet. Ho tinc decidit: dono el meu cos a la ciència.

—És un oferiment molt generós per part teva —li dic entre rialles—. Però l’avantatge de retrocedir en el temps és que, al començament, l’univers era molt més simple que no pas ara.

—Aleshores, nosaltres mateixos, la complexitat del nostre cervell o del món que ens envolta, són resultat de la vellesa de l’univers? —pregunta en Francesc.

Faig que sí amb el cap. M’agrada aquesta idea, perquè no puc evitar associar la vellesa amb la saviesa.

—Una vegada vaig sentir com el divulgador científic Brian Cox feia una metàfora molt maca respecte a això. Segur que alguna vegada has deixat que un floc de neu et caigués al palmell de la mà. Quan l’observes de prop, descobreixes unes formes precioses i complexes. Però quan l’escalfor del teu cos dissol el floc, es transforma en una gota d’aigua diminuta. Bàsicament i senzillament: H₂O. Per això retrocedim en el temps: per tornar a la senzilla aigua primigènia que va derivar en el gran floc de neu, preciós i complex, que és ara l’univers.

En Francesc dóna una ullada al meu sandvitx, que està gairebé intacte. Amb tanta xerrameca m’he oblidat d’esmorzar.

—Fes-li una mica de cas, a l’entrepà —em diu—. Crec que d’aquí a uns minuts comença la nostra visita guiada.

Mentre m’acabo de pressa i corrent el que queda del sandvitx, em fixo que en Francesc torna a estar absort en els seus pensaments.

—Donaria el que fos per saber què penses.

—Pensava en el Model Estàndard —confessa el meu amic—. Entenc que la matèria està formada per partícules, quarks i leptons, però, per a què serveixen concretament els bosons?

—Vaja, em pensava que ja n’estaves fart, de tanta partícula… Qualsevol força s’entén com la interacció entre partícules amb massa, constituïdes per quarks o leptons. Els responsables d’aquesta interacció són els bosons.

—No sé si ho entenc.

—La força electromagnètica, per exemple, és la que manté units els àtoms i les molècules.

—I la responsable que jo no travessi la cadira on estic assegut —afegeix en Francesc—. Recordo que m’ho vas explicar durant el viatge «de Solvay».

—Exacte! A més, aquesta força és la base de la llum, els raigs X, les microones, les ones de ràdio, etcètera. Doncs la partícula intermediària d’aquesta força és el fotó.

—La partícula de la llum?

—Això mateix. El fotó pot ser absorbit o radiat per qualsevol partícula amb càrrega.

—I emetre o absorbir un fotó dóna com a resultat la força electromagnètica?

—T’agrada patinar sobre gel? —li pregunto de sobte.

—No sóc precisament un crack de la pista…

—Imagina que estem tots dos, l’un davant de l’altre, en una pista de gel, amb els patins posats. Jo tinc una gran pilota de bàsquet que et llanço amb totes les meves forces. Quan la rebis, què et passarà?

—Amb l’impacte de la pilota, lliscaré cap enrere.

—Per ser precisos, jo també lliscaré una mica cap enrere, de manera que ens separarem, com si una força repulsiva actués sobre nosaltres. Tornant al món quàntic, ara imagina que tu i jo som dues partícules carregades amb el mateix signe, i el fotó, com la pilota, fa que ens allunyem.

En Francesc calla i espera que jo completi la metàfora.

—Ara imagina que som dues partícules de càrregues diferents. En comptes de llançar-te una pilota et donaria l’extrem de la molla que subjecto. En aquest cas t’atrauria cap a mi, és a dir, tindríem una força atractiva. Doncs bé, els bosons també actuen així: són les pilotes i les molles de la pista de gel quàntica. En alguns casos provoquen l’atracció entre partícules, i en altres casos en provoquen la repulsió.

En aquest moment passa davant nostre, a la cafeteria, una estudiant molt guapa que du una samarreta amb un àtom dibuixat. Però al nucli, en comptes de protons i neutrons, hi ha un cor.

—Gràcies a aquest mecanisme, els àtoms es mantenen units… —continuo per recuperar l’atenció d’en Francesc—. La força responsable que els protons i els neutrons es mantinguin units en els nuclis atòmics és la nuclear forta. I els intermediaris d’aquesta força són els bosons anomenats gluons. No és casualitat que el nom vingui de l’anglès glue, perquè aquestes partícules són les que mantenen «enganxats» els quarks perquè puguin formar els protons i els neutrons.

En Francesc cavil·la un moment abans de preguntar:

—I, aleshores, què caram és la força nuclear feble?

—Aquesta força esprimatxada és la més complexa d’explicar. És la que intervé quan les partícules es desintegren o decauen, per exemple quan els protons es transformen en neutrons. Quan un muó, posem per cas, canvia de tipus per ser un electró, diem que ha canviat de sabor.

—Parlant de sabors… aquest entrepà és insípid. Deuen ser així, els que mengen els astronautes de la NASA?

—No en tinc ni idea. Bé, ara ja coneixes gairebé tota la família de partícules que formen el Model Estàndard. Els sis quarks, els sis leptons i els bosons responsables de les tres forces. Però ens falta la gran estrella d’aquestes instal·lacions: el bosó de Higgs. Però em sembla que haurem de deixar aquesta presentació per a més endavant… Ja arriba el nostre guia!

Just en aquest moment entra en Mirko, un bon amic de la meva etapa de technical student, que ara dirigeix el centre d’operacions de l’LHC. Ell ens farà de guia en aquesta visita al CERN.

—Heu vingut a conèixer les instal·lacions, o només us interessa la cafeteria? Poseu-vos les piles, nois. L’espectacle comença d’aquí a cinc minuts!

L’EXPERIMENT MÉS GRAN DEL MÓN

Ens dirigim amb en Mirko cap a un dels edificis que allotja, a uns cent metres sota terra, un dels quatre detectors colossals de l’LHC. Per arribar-hi cal travessar els passadissos laberíntics de l’edifici central del CERN, on es troben els caòtics i desordenats despatxos dels físics teòrics.

Durant el trajecte, el nostre guia i amic aprofita per fer un resum de la història d’aquest gran centre d’investigació.

—El CERN es va fundar l’any 1945 per fomentar la investigació fonamental a Europa i frenar d’aquesta manera l’emigració dels científics als Estats Units, que havia augmentat com a conseqüència de la Segona Guerra Mundial. La primera missió és promoure la investigació, resoldre els enigmes del nostre univers i ampliar les fronteres de la tecnologia. D’altra banda, en aquest centre es fomenta la col·laboració entre científics d’arreu del món. Al CERN es treballa per unir les diferents nacions per mitjà de la ciència.

»Sempre m’ha agradat ressaltar el fet que el CERN no té cap objectiu ni afiliació política ni militar. Els resultats que s’obtenen aquí sempre es fan públics i estan a l’abast de tothom que estigui interessat a estudiar-los.

—Quin és l’origen del nom? —pregunta en Francesc mentre observa distretament dos científics que discuteixen davant d’una pissarra plena de gràfics i fórmules estranyes.

—És l’acrònim del nom original en francès del laboratori: Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire —responc immediatament—. Per bé que oficialment el terme Conseil es va canviar per organització, es van preservar les sigles inicials i es va conservar el nom de CERN.

—Aquest —continua en Mirko— és el centre d’investigació de partícules més gran del món. I és aquí on s’ha construït l’LHC, la joia de la corona. A uns 100 metres sota terra hi ha el túnel de 27 quilòmetres de circumferència que allotja l’accelerador. La màquina més gran mai construïda!

—I no és l’únic rècord que ha assolit l’LHC —afegeixo amb un somriure—. Aquest accelerador és el circuit de curses més ràpid del nostre planeta. Al llarg d’aquests 27 quilòmetres, 9.300 imants acceleren dos feixos de protons, en direccions oposades, a velocitats que s’acosten a la de la llum. Cada segon, trilions de protons fan més d’11.000 voltes a l’LHC, fins a arribar als punts on es produeix la col·lisió. I en aquestes col·lisions es recreen les condicions inicials del nostre univers.

—Quin mareig! —exclama en Francesc.

—Com podeu imaginar, els imants de l’LHC no són normals i corrents.

—O sigui que no són com els que tinc a la nevera de casa —fa broma en Francesc.

—Doncs no, però no vas desencaminat perquè, precisament, volia parlar-te de temperatures gèlides. A part de ser la màquina més gran del món i el circuit de curses més ràpid, l’LHC també és el frigorífic més potent del món. Si al pol Sud, el lloc més fred de la Terra, podem tenir temperatures d’uns 80 graus sota zero, a l’LHC arribem a 271 graus sota zero! Per aconseguir-ho, s’utilitzen unes 120 tones d’heli líquid i 10.000 més de nitrogen líquid.

—Per poder maniobrar amb precisió total els feixos de protons —intervé en Mirko—, fem servir imants anomenats superconductors. Aquests imants poden transportar corrent elèctric sense generar calor, però han de funcionar a temperatures baixíssimes que arriben als –271ºC. És per això que necessitem que l’accelerador sigui tan fred. I, posats a parlar de rècords, l’interior dels dos tubs per on viatgen els feixos de protons són el lloc més buit del sistema solar perquè ni tan sols hi pot haver aire.

—Aquests feixos —reprenc l’explicació d’en Mirko—, que viatgen en direccions oposades, contenen protons. Si hi hagués qualsevol mena de partícula de gas en el tub on s’acceleren els protons, hi toparien i l’experiment quedaria avortat. És per això que els dos tubs per on viatgen els feixos han d’estar completament buits.

ATLAS: BUSCANT EN HIGGS DESESPERADAMENT

Just en aquest moment arribem a la porta d’un hangar que allotja en el soterrani, a uns 100 metres sota els nostres peus, el detector ATLAS. Aquest és un dels quatre punts de l’LHC on els protons col·lideixen entre ells i donen lloc a explosions que provoquen el naixement de tota mena de partícules que seran estudiades pels científics.

En alguna d’aquestes col·lisions, físics de tot el món esperen trobar una partícula especial: el famós bosó de Higgs.

Entrem a l’edifici i una de les encarregades de l’experiment ens entrega els passis de seguretat i una petita targeta amb la qual mesurarà la radiació a la qual estarem sotmesos. És un dels molts protocols de seguretat que requereix aquesta visita.

Abans d’entrar a l’ascensor que ens baixarà fins a les profunditats de l’accelerador, veiem uns operaris que passen per un detector de retina per poder accedir a les zones restringides.

—Els protocols de seguretat són necessaris, sobretot quan l’accelerador està en marxa —ens explica en Mirko mentre ens dóna un casc d’obra de color vermell a cadascú—. Però ara no us heu de preocupar, la màquina està aturada durant les vacances de Nadal.

En arribar davant l’ATLAS és impossible no sentir-se impressionat per la seva magnitud colossal. El detector té uns 25 metres de diàmetre i 46 metres de longitud, com la meitat de la catedral de Notre-Dame a París. Pesa ni més ni menys que 7.000 tones, com la Torre Eiffel o cent Boeing 747 junts.

El detector sembla un braç de gitano gegantí. Al centre hi ha els tubs per on passen els feixos de protons, i al voltant se situen les diferents capes de detectors.

—L’ATLAS és el detector de col·lisions de partícules més gran que s’ha construït mai. —En Mirko aconsegueix que apartem la mirada hipnotitzada de la grandiosa construcció—. Aquest és un dels quatre punts de l’accelerador on es fan col·lidir els feixos de protons. Aquest experiment enregistrarà tot el que succeeixi durant les col·lisions. La quantitat de dades és tan enorme, que només a l’ATLAS s’hi podrien gravar cent mil CDs per segon. I si els poséssim tots en una pila, podríem anar i tornar a la Lluna dues vegades l’any.

—Si no ho entès malament —interromp en Francesc—, els protons estan compostos per tres quarks, de manera que quan fem topar els protons entre ells el que aconseguirem en «trencar-los» és alliberar els quarks que tenen a dins, oi? Tanta informació contenen aquests petits quarks?

—En aquestes col·lisions no solament apareixen els quarks que formen els protons —l’interrompo amb entusiasme—. Es formen moltes altres partícules de noms divertits: muons, neutrins, tau… I esperem que aviat aparegui el tan desitjat bosó de Higgs.

—No ho entenc —diu en Francesc—. Si fas topar dos protons, l’únic que en pot sortir són els quarks que els formen. D’on surten totes aquestes partícules de què parles, Sonia?

—Gràcies a la famosa equació d’Albert Einstein, E = mc², sabem que l’energia és igual a la massa per la velocitat de la llum al quadrat. No solament la massa es pot convertir en energia, com passa amb les bombes atòmiques, sinó que l’energia també es pot convertir en massa. És el que succeeix dintre de l’accelerador. És com si fessis topar dos plats i, a més dels bocins de porcellana, apareguessin culleres, forquilles i tota la coberteria sencera. Atòmic! No et sembla?

—M’està agafant mal de cap… —sospira en Francesc.

—Doncs recupera forces —fa broma en Mirko— perquè ara visitarem l’hangar on hi ha els imants de recanvi. Així podràs veure com està construït l’accelerador.

El guia ens acompanya en el seu cotxe fins al nostre proper destí. Per arribar-hi hem de travessar la frontera amb França, la mateixa que jo travessava tots els matins per treballar al CERN, uns anys enrere. És a pocs metres de l’entrada del laboratori.

En aquella època vivia en el minúscul poble de Saint-Genis-Pouilly, en un apartament on descansava de la feina diària al CERN. És a un parell de quilòmetres de l’entrada de les instal·lacions que ara visitem.

Em recupero del fugaç atac de melancolia, perquè de seguida arribem a un espaiós hangar que allotja els imants gegantins que es col·locaran a l’LHC. Als laterals hi ha les maquetes de l’accelerador i les parts que el componen per acompanyar les explicacions dels guies.

—Aquí podeu veure els diferents imants i components que formen 23 dels 27 quilòmetres de circumferència —explica en Mirko amb entusiasme—. Com us deia abans, un dels grans reptes quan es va construir l’LHC era aconseguir que els feixos de protons recorreguessin amb una precisió mil·limètrica els 27 quilòmetres de circumferència. Per a això cal corbar les partícules amb camps electromagnètics. Aquí hi ha imants que fan 15 metres i pesen 35 tones. Imagineu-vos! Una part dels imants s’encarreguen de mantenir la trajectòria corbada i els altres, d’agrupar els protons dintre del feix.

Perquè en Mirko descansi una mica, aporto una dada per comprendre la improbabilitat de les col·lisions:

—Per molt que estrenyem el feix tant com ens sigui possible, per aconseguir una única col·lisió ens calen deu bilions de protons.

—Aleshores, en realitat es produeixen poquíssimes col·lisions, oi? —pregunta en Francesc.

—Tingues en compte que hi ha trilions de protons que donen voltes a l’LHC, de manera que cada segon es produeixen uns sis-cents milions de col·lisions.

En aquest moment arriba la Lina, una científica txeca que s’encarrega que els imants funcionin correctament abans de baixar-los a l’LHC. Fa una forta abraçada al nostre guia.

És una altra de les coses que sempre m’han agradat del CERN: reunir tanta gent de parts diferents del món amb un mateix objectiu. Quan els científics s’interroguen sobre els grans enigmes del nostre cosmos, obliden ràpidament les diferències de sexe, raça o nacionalitat. De sobte, tots ens convertim en observadors fascinats i insignificants del meravellós món que ens envolta.

—Apropeu-vos —ens convida la Lina—. Aquests són els cables que formen els imants superconductors. Estan compostos per filaments de niobi i titani. Si ajuntéssim tots els fils d’aquest material que hi ha a l’LHC podríem anar i tornar al Sol sis vegades i encara ens sobraria cable per anar unes quinze vegades a la Lluna.

—Algú ha pensat a presentar l’LHC als premis Guiness? —deixa anar en Francesc—. Ho dic seriosament… I això em fa pensar en una altra pregunta que em ronda pel cap des que vam sortir de viatge…

—Els teus dubtes hauran d’esperar uns minuts… —dic, mirant el rellotge—. Tenim una taula reservada per sopar una fondue a Ginebra.

LA MÀQUINA MÉS GRAN QUE S’HA CONSTRUÏT MAI

Un cop entaulats, animo en Francesc perquè ens plantegi els dubtes que ha mencionat durant la visita als imants de l’LHC.

—No us vull aclaparar amb tantes preguntes —diu, amb el cap cot—. Tampoc són gaire importants…

—Totes les preguntes ho són —l’interrompo de seguida—. A més, ja saps el que diuen: «Si preguntes, semblaràs beneit un dia; si no ho fas, seràs beneit tota la vida».

—Per quina raó està soterrat, l’accelerador? —planteja en Francesc mentre ens serveixen tres copes de vi de Ticino—. És perillós, el que passa allà baix?

—L’LHC està instal·lat en els 27 quilòmetres de túnel que allotjaven l’anterior accelerador —contesta en Mirko—, que es va desmuntar l’any 2000. Es va construir sota terra no perquè fos perillós, sinó perquè sortia més barat excavar un túnel a cent metres sota terra que comprar els terrenys de la superfície. D’altra banda, sí que és veritat que l’escorça terrestre és un bon escut per frenar la radiació que s’emet durant l’experiment.

—Aleshores, recrear petits big bangs aquí baix no posa en perill el planeta? —pregunta en Francesc, insegur.

—No t’has de preocupar. L’energia que generen aquestes col·lisions és menor fins i tot que la dels raigs còsmics que arriben constantment a la Terra.

—I n’hi ha prou amb tan poca energia per comprendre el que va succeir a l’inici dels temps?

—Sí, en un feix de protons tan petitet es concentra energia suficient per reproduir i entendre la densitat que hi havia en els primers instants del Big Bang.

—Llavors, els que parlen del risc de crear un forat negre que es podria empassar la Terra i tot el sistema solar…

—Quan mor una estrella gran, posem que una vegada i mitja més gran que el Sol, es converteix en un forat negre. Alguns han teoritzat que a l’LHC, amb les col·lisions d’aquestes partícules minúscules, que en realitat tenen l’energia d’un mosquit insignificant, es podrien crear forats negres microscòpics. Amb tot, si fos així, serien massa febles per arrossegar la massa del seu voltant. S’evaporarien en un instant. De manera que no cal que et preocupis gens ni mica per aquest tema.

—Bé, m’has convençut una mica —diu en Francesc, no gaire segur—. Canviant de tema, us puc fer una altra pregunta indiscreta?

—Dispara —l’anima en Mirko.

En Francesc ens omple les copes, com si volgués que abaixéssim la guàrdia.

—És pública, la xifra que ha costat tenir aquest accelerador? No serà un forat negre per a les nostres butxaques?

—Les dades són públiques —contesta el guia—. La construcció de la màquina va costar uns tres mil milions d’euros.

—És una xifra alta, però molts bancs han rebut moltíssim més per cobrir la seva mala gestió! —protesto—. Des dels inicis, el CERN ha ofert a la humanitat nombrosos avenços que ens fan viure molt millor. Els detectors que s’han desenvolupat aquí han donat com a fruit gran part de la maquinària de detecció que es fa servir als hospitals, així com la radioteràpia d’electrons o protons contra els tumors.

—Per no parlar que és aquí on va néixer la World Wide Web —afegeix en Mirko—. Si en comptes de ser gratuïta, el CERN hagués cobrat un cèntim cada cop que algú s’hi connecta, ara podríem construir centenars d’acceleradors com aquest!

—Home —diu en Francesc—, no vull fer d’advocat del diable, però és possible que moltes persones associïn un centre d’investigació nuclear al desenvolupament d’armes de destrucció massiva, com el Projecte Manhattan.

—És cert —contesto—. Però la ciència no és intrínsecament bona o dolenta. Depèn del que nosaltres, els humans, decidim fer-ne. Si volem que ens ajudi a seguir avançant com a civilització, hem de treballar perquè el coneixement científic no es quedi als laboratoris, sinó que arribi a tots pel bé de la humanitat.