Proyecto: El Monstruo de la Física
Hoy os traigo un “clásico” de los proyectos del siglo XXI, el que se ha llamado el mayor experimento de la historia por su importancia para conocer el futuro y comprender el pasado
Se trata del Gran Colisionador de Hadrones, o LHC por sus siglas en inglés, el mayor acelerador de partículas existente, con diferencia
¿Pero qué es esto?
Está bajo tierra
Es un acelerador de partículas a gran escala, un anillo metálico de 27 kilómetros de largo situado en el CERN (Organización Europea para la Investigación Nuclear, cerca de Ginebra) y que ha costado 6.000 millones de euros. Es un complejo subterráneo con varios aparatos y procesos diferentes, y todo con un fin, lograr saber algo más sobre el origen del universo.
El objetivo es nada más y nada menos que reproducir las condiciones que existían inmediatamente después del ‘Big Bang’, con la intención de desentrañar los grandes enigmas que siguen rodeando la naturaleza de la materia (parecementira pero aún no sabemos exactamente qué es la masa de las estrellas, de los planetas o de nosotros mismos)
Situación geográfica
Allí están ahora mismo los científicos lanzando protones en direcciones opuestas cercanas a la velocidad de la luz (al 99,99%), en el núcleo del LHC, donde la temperatura interior alcanza la friolera de -271 grados (2 por encima del frío absoluto), y donde las partículas subatómicas colisionan 600 millones de veces por segundo
Nunca antes se había construido una máquina tan poderosa para contestar a algunas de las preguntas más antiguas que siempre se ha planteado la Humanidad: ¿De qué está hecho el mundo que nos rodea? ¿Cómo llegó a ser como es?”
Comparte con el LEP (su hermano pequeño en tamaño, pero mayor en edad), parte de su túnel de 27 km.
Este instrumento permitió confirmar la existencia de la partícula conocida como bosón de Higgs el 4 de julio del 2012, a veces llamada “partícula de la masa” o “partícula de Dios”.
¿Cómo se ha llevado a cabo el proyecto?
Project Lifecycle
¿Cuándo, cuánto, quiénes?
Es el resultado de dos décadas de trabajo en el diseño y la construcción de una obra faraónica que ha supuesto una inversión de 6.000 millones de euros
Desde principios de los años 90, se comenzó la fase de diseño, aprobación y construcción del acelerador y los detectores. En el año 2008 comenzó
su operación en pruebas. Se espera que siga produciendo resultados interesantes, al menos hasta cerca de 2030
En el diseño y especificaciones han participado a tiempo completo más de 2000 físicos de 34 países, y han contribuido en torno a 10000 científicos de todo el mundo y cientos de universidades y laboratorios. Ellos serán los usuarios más inmediatos, pero el beneficio a nivel mundial es mucho mayor
En la construcción han colaborado docenas de empresas tecnológicas y del sector de la construcción
En la primera página de este informe podemos ver el tiempo, coste y calidad del proyecto: http://cds.cern.ch/record/294011/files/mt-95-009.pdf
Diseño
Decir que se separa el proceso del diseño del de control de diseño, que usaron Microsoft Project, y entre las herramientas figuran gráficas Gantt, WBS, ZBS, ABS
El informe sobre diseño: http://lhc-proj-qawg.web.cern.ch/lhc-proj-qawg/CD-ROM/Quality/QA307.pdf
Sección del tubo, donde también se aprecian los imanes
Estructura
Grosso modo, estos son los sistemas que integra:
El sincrotrón: el aparato productor de radiación y radiofrecuencias
El sistema de vacío: es el tubo de acero, con bombas de vacío gigantescas y sistema frigorífico
Los sistemas magnéticos: grandes imanes sensibles a las partículas subatómicas
Construcciones auxiliares: control de mando, laboratorios, oficinas, y demás construcciones “tradicionales”
Los sistemas tecnológicos se los reparten entre los países colaboradores del proyecto, entre los que se encuentra España, mientras que las construcciones auxiliares son subcontratadas por concurso
Dudas previas
La construcción del LHC podía haberse suspendido, si el Tribunal de Derechos Humanos de Estrasburgo se hubiera tomado en serio la demanda interpuesta por un grupo de físicos que a finales de agosto exigieron la paralización del proyecto, al considerar que el acelerador de partículas representaba una gravísima amenaza para la Humanidad.
Según estos iluminados, el LHC podría desencadenar un pequeño agujero negro con consecuencias apocalípticas, ya que la Tierra acabaría literalmente engullida por este sumidero cósmico.
Presupuesto
La construcción del LHC fue aprobada en 1995 con un presupuesto de unos 1900 millones de euros
Sin embargo, este coste fue ya superado en la revisión de 2001 en 330 millones de euros
Otros 120 más se han tenido que destinar al incremento de costes de las bobinas magnéticas superconductoras.
Por el contrario, el recorte de fondos previsto para el año 2011 es de 12 millones, lo que representaría el 1,5 por ciento de inversión anual; al año siguiente un dos por ciento; así hasta ahorrar 262 millones de euros para 2015, dentro de los 1.100 millones de euros del presupuesto para esta fase. Quieren emitir que el CERN se ha apretado el cinturón pero el LHC no va a sufrir
Calendario
Debido a la magnitud del proyecto, sólo mencionar que es a partir del cual se hace la programación en cinco niveles:
- Level 0 Summary Schedule: Resumen y generalidades sobre el proyecto
- Level 1 Project Master Schedule: Resumen Ejecutivo
- Level 2 Co-ordination Schedules: Desglose para los países participantes, en el que se detallan ya departamentos y tareas
- Level 3 Detailed Schedules: la Biblia del proyecto
- Level 4 Zoom, Group and Communication Schedules: Planes a pequeña escala para organizarse entre departamentos y plan de comunicación
Una pequeña revisión de la línea temporal: http://lhc-milestones.web.cern.ch/LHC-Milestones/LHCMilestones-en.html
En el Planning & Scheduling encontramos la jerarquía de responsables encargados de la planificación: http://cds.cern.ch/record/307862/files/lhc-project-report-01.pdf
Fast tracking
El diseño y construcción han sido los dos subconjuntos más grandes, pero hasta el último momento han ido solapados, ya que se empezó a excavar al poco de dar el Go, y se acabaron de diseñar los últimos elementos (ya de menor importancia) poco antes de su inauguración
Retrasos
Se preveía ponerlo en funcionamiento en 2008, y sólo se retrasó un año por averías en las pruebas iniciales, que produjo una fuga de helio líquido (las últimas reparaciones derivadas de estos problemas se postergaron hasta verano del 2009, pero ya estaba funcionando en 2008).
Dicha fuga tuvo lugar sólo diez días después de su espectacular puesta en marcha, y se debió a una conexión eléctrica defectuosa entre dos imanes del acelerador
Una vista externa del monstruo
Futuro: ampliación de la actividad
El LHC tiene prevista una parada larga durante el año 2013, para aumentar su energía hasta el máximo posible de 14 TeV. Antes del LHC el récord era de 1,1 TeV.
Se prevé que en torno al año 2020 tanto el acelerador como los detectores mejoren sus prestaciones para avanzar un paso más en el campo que se puede explorar. En paralelo se está trabajando en el diseño y construcción de otros grandes aceleradores, que exploren aspectos que están fuera del alcance del LHC.
Comentarios desactivados en Proyecto: El Monstruo de la Física /
18 Dic 2012
por
Gonzalo Ramos de la Cruz
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