viernes, octubre 18, 2019
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¿Qué sonidos se escuchan en los aceleradores de partículas?

Muy probablemente, los aceleradores de partículas se encuentren entre las infraestructuras más complejas que la humanidad haya creado. Al hacer chocar átomos a una velocidad cercana a la de la luz, este gran amasijo de componentes de todo tipo se engrana para ofrecerles a los científicos la posibilidad de explorar los límites de la física.

Si bien la colisión de las partículas en los aceleradores de partículas se realiza al vacío, y por tanto es un proceso incapaz de producir sonidos, toda la maquinaria dispuesta para las pruebas generan una gran cantidad de ruido.

Un ambiente estremecedor
El sonido de los motores, que están diseñados para mantener los componentes a temperaturas criogénicas, aunado al zumbido de los ventiladores que enfrían los sensores de supercomputación y el agua corriendo a través de las tuberías para mantener frescos los componentes electrónicos, crean un ambiente sonoro que estremece. Pero uno de los sonidos más notables es el “whoosh” de la supresión de los imanes superconductores.

Los potentes imanes superconductores mantienen los haces de partículas en su lugar, alineándolos y enfocándolos. Estos imanes están hechos de alambre superconductor. La corriente eléctrica de alta tensión que circula a través de estos cables produce campos magnéticos sorprendentemente fuertes. Los operadores del acelerador deben mantener estos superconductores a temperaturas increíblemente frías, lo que requiere su inmersión en helio líquido.

Pero ocasionalmente, estos imanes pueden apagarse, lo que significa que el cable que produjo el campo magnético pierde repentinamente sus propiedades superconductoras, produciendo un incremento acelerado de la temperatura, que es detectado por los sensores.

Ruido predominante
En respuesta, el helio comienza a hervir y su volumen aumenta de forma considerable, causando una acumulación de presión. El gas de helio comienza a correr a través de las tuberías hacia los tanques de almacenamiento o, si la presión es demasiado alta, se libera a través de las válvulas, lo que emite un chirrido como una locomotora de vapor que sale de la estación.

El investigador David Harding, jefe asistente de la División de Física Aplicada y Tecnología de Superconducción en Fermilab en Illinois, comenta que hay muchos sonidos con los que las personas que laboran en los aceleradores de partículas terminan familiarizándose.

Particularmente, el sonido del agua corriendo en los sistemas de enfriamiento, que es el ruido de fondo predominante, y que se produce por una tremenda cantidad de líquido que fluye a través de un circuito de tuberías que mantienen frescos una variedad de componentes eléctricos y magnéticos.

En resumen, en los aceleradores de partículas no es posible escuchar partículas subatómicas colisionando, pero los experimentos científicos más grandes del mundo causan mucha conmoción mecánica y ciertamente mucho ruido.

Referencia:
The Standard Model from LHC to future colliders. The European Physical Journal C, Particles and Fields, 2015. https://dx.doi.org/10.1140/epjc/s10052-015-3759-0

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