El futuro de la física de partículas está en Asia. En 2013 se decidió que el Colisionador Lineal Internacional (ILC) se instalaría en Japón. Este colisionador lineal de leptones (electrón contra positrón) fue diseñado para alcanzar colisiones a 500 GeV (ILC500), con 33,5 km de longitud y un coste de unos diez mil millones de dólares. Por desgracia, el pasado 7 de noviembre de 2017 se decidió recortar el presupuesto a la mitad, reducir el tamaño a 20 km y la energía máxima a solo 250 GeV (ILC250); y sin garantías de que se pueda extender a 500 GeV. La decisión tomada por el ICFA (International Committee for Future Accelerators) limita mucho la utilidad de esta fábrica de bosones Higgs.
Las colisiones de leptones (como en ILC) son mucho más limpias que las colisiones de hadrones (como en LHC) y permiten realizar estudios de precisión de las propiedades del bosón de Higgs y del quark top. Sin embargo, lo ideal sería poder estudiar el acoplamiento entre los bosones de Higgs, para lo que se requiere la producción de parejas de Higgs, es decir, alcanzar una energía de al menos 500 GeV y estudiar el canal de producción HHZ. La idea original del ILC en 2009 era instalar en EEUU una máquina que alcanzara 1000 GeV (1 TeV) con un tamaño de unos 50 km y un coste de unos 25 mil millones de dólares. Por desgracia con solo 250 GeV solo se podrá estudiar el canal HZ, Hνν y Hee; recuerda que, aunque el Higgs tiene una masa de 125 GeV, para producir suficientes parejas de Higgs se requieren al menos unos 350 GeV. Muchos físicos lamentamos la decisión de la ICFA.
La idea actual es que la fábrica de Higgs ILC250 funcione en paralelo con el HL-LHC con una fecha de inicio entre 2025 y 2030. Todos deseamos que no se retrase el proyecto mucho más. Lo ideal para estudiar el Higgs sería un ILC de 1000 GeV (1 TeV), pero con el tamaño del ILC250 el sueño se transforma en utopía. Me he enterado de la desagradable noticia en Edwin Cartlidge, «Physicists shrink plans for next major collider,» News, Nature, 09 Nov 2017, doi: 10.1038/nature.2017.22983. También se hace eco Luboš Motl, «Japanese planned ILC collider shrinks to half,» TRF, 10 Nov 2017.
Esta figura ilustra el diseño general del ILC500; el nuevo ILC250 será similar pero más pequeño. Por supuesto, una energía en el centro de masas de 250 GeV permite estudios de las propiedades del Higgs mucho más allá de lo que permite el LHC y de lo que permitirá el futuro HL-LHC, a pesar de sus 14 TeV de energía. Las grandes respuestas aún pendientes sobre la física del Higgs parece que tendrán que esperar a la segunda mitad del siglo XXI.
Por cierto, además del futuro ILC250, se ha planificado otra fábrica de Higgs en Asia, el futuro colisionador circular de leptones chino de más de 50 km de longitud, llamado CEPC (Circular Electron Positron Collider); sin embargo, se ha diseñado para alcanzar colisiones de hasta 240 GeV. Recuerda que la idea es aprovechar su túnel para el futuro colisionador circular de hadrones SPPC (Super Proton-Proton Collider) que debería alcanzar colisiones de hasta 100 TeV.
[PS 15 Nov 2017] Propuestas para el diseño general del ILC según Lyn Evans, Shinichiro Michizono, «The International Linear Collider Machine Staging Report 2017,» arXiv:1711.00568 [physics.acc-ph]. [/PS]
Es una pena, la verdad, pero a los físicos todo os parece poco.
Tendréis que arreglároslas con lo que hay, como cuando solucionasteis el problema del Hubble, con algoritmos matemáticos (y alguna que otra visita). Después de todo lleva cuarenta años dando vueltas, y aún rara es la semana que no nos trae una grata sorpresa.
Todos los grandes proyectos necesitan grandes presupuestos.
Los vuestros, los de los biólogos, los educadores, etc.
..LHC ha costado demasiado dinero, como para considerarlo obsoleto antes de los diez añitos.
Bueno, que pesada me pongo. Ya está la abuela con sus batallitas!!
Abuela, un recorte en el ILC de 25 000 M$ en 2009 a 5 000 M$ en 2017 es enorme, máxime cuando implica transformar un colisionador muy prometedor en uno del montón.
«Por supuesto, una energía en el centro de masas de 250 GeV permite estudios de las propiedades del Higgs mucho más allá de lo que permite el LHC y de lo que permitirá el futuro HL-LHC, a pesar de sus 14 TeV de energía. »
¿Puedes explicar por qué? ¿Es porque el acelerador lineal concentra la energía en menos espacio que el circular?
Bloodstar, pasa lo mismo que con LEP (colisiones de leptones) respecto a SPS (colisiones de hadrones), que estudió con detalle extremo el bosón Z descubierto por SPS. Las colisiones de leptones son mucho más limpias para estudiar una partícula, eliminando casi todo el ruido de fondo si se elige bien la energía (pero primero otro colisionador debe descubrir la partícula).
Muchísimas gracias por responder, a pesar de que la entrada ya tenga tiempo.