Sobre si China debe construir un supercolisionador de protones a 100 TeV

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El Gobierno de China pretende construir un supercolisionador de partículas. El SPPC (Super Proton-Proton Collider) alcanzará colisiones protón contra protón a 100 TeV en un túnel de al menos 80 km de longitud (el LHC del CERN alcanzará 14 TeV con su túnel de 27 km). Chen-Ning Yang, premio Nobel de Física en 1959, afirma que China no debe construirlo, al menos ahora. Su argumento en contra es monetario, si el presupuesto se dispara será cancelado; por tanto es mejor no iniciar la construcción.

David Gross, premio Nobel de Física en 2004, le contesta que si China quiere liderar el mundo en el siglo XXI debe acometer grandes proyectos científicos como el SPPC. También le contesta Yifang Wang, director del Instituto de Física de Altas Energías (IHEP), Beijing, China, que lidera la propuesta del SPPC. En su opinión la eficiencia presupuestaria del Gobierno de China garantiza que el coste no se disparará.

Nos lo cuenta en C. N. Yang, “China should not build a supercollider at this time,” International Journal of Modern Physics A 31 (30 Oct 2016), doi: 10.1142/S0217751X16300532. Le contestan David Gross, “Why China should build the Great Collider: A response to C. N. Yang,” IJMPA 31 (30 Oct 2016), doi: 10.1142/S0217751X16300544, y Yifang Wang, “It is suitable now for China to construct large colliders,” IJMPA 31 (30 Oct 2016), doi: 10.1142/S0217751X16300556.

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El argumento de Yang es el siguiente. Si el coste del SPPC supera los veinte mil millones de dólares (20 G$) será cancelado como ocurrió con el SSC (Superconducting Super Collider) de Texas, EE.UU., en 1993. Su presupuesto inicial actual es de 10 G$. Según Yang no hay garantías de que esta cifra se contenga y no llegue a superar la barrera de los 20 G$ que provocará su cancelación. Por tanto, si casi seguro será cancelado, mejor no iniciar su construcción.

Te recuerdo que el SSC se presupuestó en 1989 en 3 G$ y fue cancelado en 1993 cuando se superó dicha cifra. En ese momento se estimó que su coste final serían 8 G$. El Gobierno de EE.UU. canceló el proyecto y dio por perdidos los 3 G$ ya gastados. Según Yang primero hay que llegar a un acuerdo internacional entre muchos países que garantice que, aunque se construya en China, el gasto chino esté contenido.

Gross no está de acuerdo con Yang. Casi todo el mundo considera hoy en día que la cancelación del SSC por el Gobierno de Clinton fue un error, un desastre para la física de partículas en EE.UU. El testigo se cedió a Europa. China no debería perder la oportunidad de liderar la física de partículas durante gran parte del siglo XXI. El SPPC será precedido por el CEPC (Circular Electron-Positron Collider), cuyo presupuesto ronda los 6 G$ y que no alcanzará en ningún caso, según Gross, la barrera de los 20 G$. La objeción de Yang no aplica en el proyecto CEPC-SPPC.

Wang, director del IHEP, que lidera el proyecto, afirma que su estimación del coste total de construcción (unos 10 G$) es realista y no habrá sobrecostes que dupliquen dicha cifra, como sugiere Yang. El Gobierno de China es un sistema político mucho más eficiente que el Gobierno de EE.UU. a la hora de ejecutar la construcción de grandes proyectos. En su opinión, el proceso de toma de decisiones en China garantiza que el sobrecoste del proyecto nunca se disparará. Más aún, como proyecto internacional, al menos el 30% del coste total será cubierto por los países socios.

La primera fase del proyecto CEPC-SPPC, el CEPC, podría construirse entre 2022 y 2030 con un túnel de 100 km. La segunda fase, el SPPC, sería construido entre 2040 y 2050. Según Wang el coste total (para China) rondará los 10 G$. Más aún, iniciar el proyecto con un colisionador de leptones es una garantía de éxito, como ha sido el caso de LEP, PEPII (BaBar), KEKB (Belle), etc. Los proyectos menos exitosos se han iniciado como colisionadores de protones (ISABELLE, SSC, etc.). El proyecto CEPC-SPPC se ha diseñado a imagen y semejanza del exitoso LEP-LHC en el CERN.

Según Wang, China no debe despreciar la oportunidad de liderar la física de altas energías en el mundo durante el siglo XXI. China tiene excelentes experiencias en grandes proyectos subterráneos y su economía sigue crecimiento a un ritmo rápido. En China la ciencia básica recibe el 5% del gasto total en I+D, mientras otros países desarrollados alcanzan el 15%. Se debería aumentar el porcentaje hasta el 10% y la construcción del CEPC-SPPC no afectará al gasto en ciencia básica en otras disciplinas. Su éxito hará que la ciencia china florezca y se dirija a una posición de liderazgo en el mundo.

14 Comentarios

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Francisco R. Villatoro

Enrique, nadie lo sabe, pero cualquier descubrimiento será tan importante o más que el Higgs. Podría haber partículas supersimétricas, nuevas generaciones de partículas y un sinfín de posibilidades. Pero en firme no hay nada más allá de explorar el modelo estándar a dichas energías.

FRANCISCO REGLERO SARMENTEROFRANCISCO REGLERO SARMENTERO

Veo muchas incertidumbres acumuladas; un periodo temporal muy largo en el que no podemos predecir el comportamiento de la economía y menos en estos momentos que es tan volatil, China esta cambiando se esta occidentalizando, se confia que aumente el I+D al 10 % pero se puede convertir en el cuento de la lechera, etc.
Estoy de acuerdo con el premio Nobel.

CERNtripetas

En los últimos IPACs (International Particle Accelerator Conference) a las que he asistido, China exponía que toda colaboración internacional sería bienvenida. Pero que si nadie les apoyaba, ellos tirarían para adelante igualmente. Viendo como funciona el LHC, no entendería un macroproyecto de estas características sin la colaboración internacional. La cuestión es: si China construye el CEPC-SPPC, ¿debería el CERN continuar con el FCC-ee/FCC-hh?

Francisco R. Villatoro

Buena pregunta, Héctor. Supongo que el CERN abandonaría el proyecto FCC y trabajaría en un eLHC o un CLIC. Dos grandes super-colisionadores en el mundo parece demasiado, dado su alto coste en recursos financieros y humanos.

CERNtripetas

Entonces otra de las claves es realmente entender las ventajas que CLIC tendría sobre CEPC. Depende de qué bando esté el que te las explique obtienes una conclusión u otra. A no ser que sea CLIC 3TeV, que no tiene competidor.

MiguelMiguel

Hola,depende si se considera una carrera o no,se dice que cuando un enemigo se equivoca mejor
no molestarlo,pero como aunque sea una carrera yo prefiero que se gasten el dinero en esto y no en otras cosas, espero que esto no moleste mucho.
Un saludo y gracias.

GerardoGerardo

No creo que considerar a China “el enemigo” sea correcto en este caso, se trata de ciencia, si China falla y se pierde el dinero, será un caso de oportunidades perdidas para todos

Francisco R. Villatoro

No lo sé, pero espero que no. Un colisionador lineal como ILC o CLIC creo que sería un complemento excelente a CEPC ya que permitiría subir la energía de colisiones de leptones a la escala de los teraelectrónvoltio (hasta 3 TeV comenta Héctor CERNtrípetas más arriba). La cuestión es si ILC, o CLIC, o ambos (yo creo que uno solo basta).

U-95U-95

Impresiona pensar que hasta tales obras de ingeniería son juguetes al lado del Universo.

A ver si se construyen cuanto tiempo tardan en salir los agoreros que dicen que esos aceleradores pueden crear miniagujeros negros que destruyan la Tierra o peor el Universo a través de una transición de fase.

DanDan

¿Para que año se tendría provisto el terminado del CEPC?
PDT: Por alguna razón este colisionador me da miedo… Tal y como me ocurría antes con el LHC, creo que me quedo un trauma con las noticias que daban sobre el mismo.

Francisco R. Villatoro

Dan, difícil antes de 2030, pero aún no tiene fecha firme. Por cierto, las colisiones serán a 0,24 TeV mucho menores que las de 2 TeV del Tevatrón (Fermilab, EEUU) o las de 13 TeV en el LHC (CERN, Europa).

AntonioAntonio

Lo de la colaboración internacional no lo veo nada claro.

Por una parte, no veo a EE.UU. colaborando con China, al menos en un proyecto mayoritariamente chino (no como el ITER, por ejemplo). Mucho tendrían que cambiar las relaciones entre ambos países para ver algo así. Aunque bueno, de aquí al 2040 puede llover mucho.

Por otra, no veo a un montón de científicos, ingenieros, informáticos… occidentales yéndose a vivir a un país donde los derechos humanos brillan por su ausencia, para trabajar en el proyecto.

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