Contenido de esta sección:

Bombillas de bajo consumo (BFC)

Julio Gutiérrez Muñoz. Universidad de Alcalá

BFC son las iniciales de Bombilla Fluorescente Compacta. Estas lámparas son vulgarmente llamadas bombillas de bajo consumo. También son conocidas por CFL, de sus iniciales en inglés.

Introducción

La única diferencia real entre un tubo fluorescente clásico, mostrado por primera vez al público en la Feria Mundial de New York del año 1939, y una BFC es su tamaño, reducido en esta última por el simple método de enrollar el tubo, lo cual hace más puntual el foco emisor de luz, disminuyendo su eficacia en iluminación. Desde esa fecha, no ha cambiado el principio de su funcionamiento, únicamente se han introducido las mejoras correspondientes a los avances tecnológicos, permitiendo una reducción de su precio y dimensiones, extendiendo su uso a los hogares. No obstante, la necesidad de utilizar elementos adicionales para su encendido y funcionamiento continuo, hace que el volumen de los soportes sea considerablemente grande y antiestético. Aplicado a las BFC, ello supone un casquillo demasiado voluminoso, imposibilitando en la práctica su utilización en los modelos actuales de lámparas más o menos artísticas de una casa particular.

Volver al principio de "Introducción"             Volver al principio del artículo             Volver al principio

Un poco de historia

El primer dispositivo considerado como antecesor de la lámpara fluorescente, llamado "Tubo de Geissler" fue ideado por el físico alemán Heinrich Geissler, en 1856. Consistía en un tubo lleno de un gas noble (neón o argón) que se excitaba mediante una bobina de inducción y producía una luz azulada. (El lector recordará la luminosidad producida por un tubo fluorescente moderno en las proximidades del campo magnético variable producido por las líneas de alta tensión).

Nikola Tesla, colaborador de Tomas Alva Edison, también mostró dispositivos fluorescentes en la Feria Mundial de 1893, en competencia con la bombilla de incandescencia ideada por su antiguo jefe. Asimismo, un antiguo empleado de Edison, Daniel McFarlane Moore, desarrolló, en 1894, una lámpara comercial de descarga gaseosa (contenía nitrógeno y dióxido de carbono), la "Lámpara Moore", también en competencia con las lámparas que salían de la factoría Edison. Sin embargo, tuvo relativo poco éxito, debido, sobre todo, a sus dificultades de instalación, mantenimiento y reparación. Estas lámparas producían una luz blanco rosada y fueron instaladas, por vez primera, en unos almacenes de la ciudad de Newark (USA).

La lámpara más parecida en diseño a los actuales tubos fluorescentes fue ideada por Peter Cooper Hewitt, en 1901, utilizando como gas vapor de mercurio. Estos dispositivos, de mayor eficiencia energética que las lámparas de incandescencia, producían, sin embargo, una luz azulado verdosa inadecuada para la iluminación.

En 1926, Edmund Germer, Friedrich Meyer y Hans Spanner aumentaron la presión del gas dentro del tubo y recubrieron éste internamente con un polvo fluorescente. De esta forma, la radiación ultravioleta emitida por el plasma de mercurio era absorbida y posteriormente reemitida por el recubrimiento en forma de luz visible casi blanca (el mismo diseño actual). Tras patentar su invento en 1927, vendieron los derechos a la empresa General Electric, quien lo comercializó en 1938, gracias a las mejoras introducidas, consistentes en utilizar los actuales tubos rectos, encendidos por precalentamiento, bajo la dirección de George E. Inman..

Hasta 1980, año en que Philips lanzó la primera lámpara ahorradora compacta, los tubos fluorescentes habían cambiado poco -o nada- en diseño y tecnología. Esa lámpara, denominada Ambiance, se parecía bastante a las bombillas incandescentes normales.

En los últimos años, las BFC se han hecho cada vez más pequeñas, ligeras y eficaces.

Principio de funcionamiento

Todos hemos oído hablar de los complementos de un tubo fluorescente: el cebador y la reactancia. Veamos a continuación el porqué de su necesidad.

Una lámpara fluorescente está formada por un tubo de vidrio, revestido interiormente con una sustancia que contiene un compuesto de fósforo y otros elementos que emiten luz al recibir una radiación de frecuencia ultravioleta. El tubo contiene una pequeña cantidad de vapor de mercurio y un gas inerte, habitualmente argón, sometidos a una presión ligeramente inferior a la presión atmosférica, lo cual hace que el mercurio, líquido a temperatura ambiente, se vaporice.

Para que el átomo de mercurio emita luz primero debe "excitarse", es decir, mediante colisiones inelásticas con electrones libres de cierta energía, subir alguno de los electrones que contiene a niveles de energía superior. Posteriormente, cuando estos electrones se "desexcitan", pierden la energía adquirida y la emiten en forma de radiación electromagnética ultravioleta. Ello se consigue, normalmente, haciendo pasar una corriente por el tubo que proporcione la energía suficiente para conseguir la ionización del gas noble que acompaña al mercurio y mantenerla. Sin embargo, al comienzo del encendido, el vapor de mercurio y el gas argón se comportan como un aislante y, por tanto, no conducen la corriente eléctrica. Para conseguir que circule una corriente por el tubo, debemos ionizar inicialmente el argón por otros métodos; de ello se encargará una alta tensión, aplicada entre los extremos del tubo, en los que se encuentran situados sendos filamentos hechos de tungsteno, que emiten electrones cuando se calientan y sirven también de electrodos para establecer la alta tensión mencionada. (Ver la figura 1).

Si se utilizara sólo mercurio, también se podría obtener luz. En realidad, eso supondría construir una lámpara de mercurio como las empleadas en ciertos casos. No obstante, ello presenta muchos inconvenientes:

a) La cantidad de mercurio en la lámpara debería ser mayor;

b) Se obtendría luz con una fuerte componente visible, azulado verdosa, del plasma de mercurio, inadmisible para iluminación doméstica.

c) Se necesitarían tensiones de ionización inicial mucho mayores, próximas al arco voltaico, que las utilizadas para ionizar el argón;

d) Para mantener la ionización también se necesitarían tensiones mayores;

e) La corriente de funcionamiento en el plasma sería excesiva, en detrimento de la vida útil del tubo;

f) La presión del vapor de mercurio alcanzada en el interior del tubo sería más pequeña y se debería usar un vidrio más grueso;

g) El precio sería excesivo para uso doméstico.

Tras la ionización, quedan átomos neutros de argón que también se "excitan" por las colisiones con los electrones libres del plasma formado. Al perder energía, los electrones excitados la reemiten en forma de radiación electromagnética visible no blanca y, además, con mucha menos intensidad que el revestimiento de fósforo. Por ello, el argón contribuye algo a la luminosidad del tubo, pero la iluminación que proporciona no es eficiente, razón por la cual se necesita el mercurio y el recubrimiento de fósforo de las paredes del tubo.

Como hemos apuntado más arriba, la luz emitida por un tubo fluorescente no puede provenir directamente del vapor de mercurio que llena el tubo a más o menos presión, pues esa luz es fundamentalmente ultravioleta, con una pequeña componente en el rango del azul. La radiación ultravioleta emitida por el mercurio es absorbida por el recubrimiento, en forma de polvo, de las paredes del tubo que, a su vez, la reemite en el espectro visible; su coloración depende del compuesto utilizado en dicho recubrimiento interno.

El tubo es de vidrio porque este material es transparente a la luz visible pero opaco a la radiación ultravioleta. De utilizar un material irrompible, dejaría pasar la radiación ultravioleta, lo cual haría inaceptable el uso de estas lámparas fluorescentes, debido al consiguiente riesgo para la salud.

¿Cómo se consigue que el gas noble se ionice inicialmente, pasando al estado de plasma y permitiendo el paso de la corriente? De ello se encargan los electrones emitidos por los filamentos calientes (situados en los extremos del tubo), que son, a su vez, acelerados por la descarga de alta tensión producida por la reactancia.

Si las lámparas fluorescentes funcionaran en continuo, aumentaría progresivamente el grado de ionización del argón, reduciendo la resistencia del gas al paso de la corriente y, en consecuencia, aumentando la intensidad de ésta, lo que, a su vez, produciría más ionización, provocando una reacción en cadena que destruiría la lámpara en pocos segundos. Para evitarlo, se necesita, una vez establecida la descarga, primero anular la alta tensión y después intercalar un limitador de corriente, y de esa función se encargan, respectivamente, el cebador y la reactancia inductiva, constituida ésta por una bobina enrollada sobre un núcleo de chapas de acero. Estas chapas ferromagnéticas intensifican el campo magnético en el interior de la bobina y son las responsables del zumbido característico de los tubos fluorescentes, debido a las vibraciones que experimentan por estar sometidas a un campo magnético oscilante (ese mismo zumbido se detecta en los transformadores de tensión, por la misma razón).

Mientras el tubo esté encendido, una tensión baja y alterna (la de la red doméstica, por ejemplo) permite la existencia de una corriente pulsante que conserva la ionización del gas noble a niveles adecuados y proporciona la energía necesaria para establecer un equilibrio entre la ionización del argón y la recaptura de los electrones por éste, es decir, para mantener la descarga. Los electrones de esa corriente, en sus colisiones con los átomos neutros del vapor de mercurio, excitan los electrones de su interior. La bobina, por su parte, se opone a que la corriente aumente demasiado (ver los dos párrafos siguientes), manteniéndola entre los límites apropiados. La corriente pulsante del funcionamiento normal del tubo obliga a la luz emitida a parpadear a la misma frecuencia que oscila aquella.

Recapitulando, necesitamos una descarga al comienzo del funcionamiento que no vuelva a aparecer mientras el tubo se mantenga encendido y una corriente de trabajo por debajo de un cierto límite. En nuestra ayuda viene la Ley de Faraday-Lenz.

Una bobina alimentada por una corriente produce un campo magnético que se mantiene en su interior y cuyo valor es función de la corriente y del número de espiras por unidad de longitud de la bobina. Si este campo magnético del interior de la bobina se anula porque la corriente que lo crea desaparece, se genera en la bobina una tensión que es proporcional al número de espiras de la bobina y al ritmo de anulación del campo magnético (B), es decir, a la rapidez con que desaparece la corriente que lo crea y el valor máximo del campo –de ahí las chapas metálicas que aumentan el valor de B- (ley de Faraday). Esa tensión es tal que induce una corriente en la bobina que se opone a que el campo magnético disminuya (ley de Lenz). De forma análoga, si la corriente aumenta, la inducción se opondrá a dicho aumento. De este modo la bobina puede mantener una intensidad de corriente entre ciertos límites, mientras el tubo está encendido, y provocar una alta tensión al inicio de la operación.

Veamos cómo se puede crear la alta tensión inicial.

De acuerdo con lo anterior, para establecer una alta tensión podemos hacer dos cosas, anular el campo magnético lentamente en una bobina muy grande (de muchas espiras) o anular el campo magnético muy rápidamente, para lo cual nos es suficiente una bobina de menor tamaño, más adecuada para su uso y, por supuesto, más barata. Esta alta tensión la conseguimos en un tubo fluorescente con una bobina relativamente pequeña gracias a un sistema adicional que anula el campo magnético inicial de forma muy rápida.

La frecuencia de la tensión sinusoidal proporcionada por la red eléctrica (50 Hz) no es suficiente para anular el campo magnético de forma suficientemente rápida como para permitir la utilización de una bobina pequeña en la creación de una alta tensión. Además, existe otro importante factor que nos impide usar esa tensión sinusoidal. Si la bobina fuera lo suficientemente grande como para crear la alta tensión necesaria para iniciar la descarga con la tensión alterna de la red, esta alta tensión estaría generando descargas a la frecuencia de alimentación, provocando un efecto de avalancha en la ionización y la consiguiente destrucción del tubo. La bobina es imprescindible para mantener la corriente de trabajo entre ciertos límites, por lo que no puede ser desconectada una vez iniciada la descarga; si se hiciera así, serían necesarias dos bobinas, una para iniciar y otra para mantener encendido el tubo. El cebador se encarga de conseguir ambas cosas con una única bobina (ver la figura 2).

El cebador, también llamado partidor, es una pequeña ampolla de cristal que contiene un gas noble a baja presión y un contacto formado por dos láminas metálicas. El estado normal de este contacto es "abierto", de forma que no permite el paso de la corriente. La bobina y los electrodos permanecen entonces desconectados aunque esté conectada la alimentación. Sin embargo, cuando se conecta la alimentación, entre las láminas separadas se establece un campo eléctrico de suficiente intensidad como para ionizar el gas noble de la ampolla, aumentando su temperatura. Las láminas entonces se deforman por el calor y se juntan, cerrando el circuito y permitiendo el paso de la corriente por los filamentos y la bobina, estableciendo en ésta el campo magnético y haciendo que aquellos emitan electrones en los extremos del tubo para iniciar la ionización y reducir la resistencia del gas del tubo al paso de la corriente.

A continuación, al cerrase el contacto, el gas noble de la ampolla del cebador se recombina con los electrones y disminuye su temperatura, con lo que se reduce la deformación de las láminas y se vuelve a abrir el circuito. Esta apertura trae como consecuencia el apagado de los electrodos y que el campo magnético creado en la reactancia inductiva se anule de forma muy rápida y, de acuerdo con la ley de inducción de Faraday-Lenz, se genera el alto voltaje entre los filamentos, que ahora actúan como electrodos, capaz de producir la descarga en el gas contenido en el tubo fluorescente, ionizando el argón, bajando drásticamente la resistencia en el mismo y permitiendo el paso de la corriente a su través. La corriente fluye ahora por el interior del tubo y no deja energía suficiente para volver a ionizar el gas del cebador, con lo que éste permanece desconectado en lo sucesivo, hasta el inicio de una nueva operación. Por esta razón, si, una vez encendido el sistema, se retira el cebador, el tubo sigue funcionando.

De hecho, un cebador se suele estropear porque sus láminas se quedan pegadas, por lo que no se puede generar la alta tensión y los filamentos permanecen encendidos emitiendo electrones. Estos electrones emitidos, aunque ionicen el gas, no son suficientes para provocar la descarga, además la corriente fluye sin dificultad por los contactos pegados del cebador, es decir, con resistencia nula. Se puede ver entonces la luminosidad en los extremos del tubo provocada por la incandescencia de los filamentos. En tales casos, es una practica habitual, para conseguir el encendido del tubo, desconectar el cebador, por el simple método de retirarlo, lo que provoca la alta tensión en la bobina y el apagado de los filamentos.

En paralelo con el contacto bilaminar del cebador se instala un condensador, destinado, simplemente, a evitar las posibles chispas que podrían aparecer entre las láminas del contacto cuando se abren, debido a la alta tensión generada por la bobina. Este condensador no es imprescindible para el funcionamiento del tubo fluorescente, pero sí ayuda a aumentar la vida útil del contacto bilaminar, salvando al contacto de quedarse "pegado". Ésta es una de las razones por las que se recomienda usar la iluminación fluorescente en regímenes continuos, evitando el apagado y el encendido del sistema con frecuencia.

El otro componente que puede fallar por el encendido y apagado frecuente es la bobina, como consecuencia de las grandes corrientes que llegan a establecerse, por causa de la inducción, en el inicio de la operación de encendido. No obstante, el cebador suele ser la primera pieza del conjunto en estropearse; los gases y el revestimiento de fósforo suelen durar mucho más.

Cuando el cebador funciona normalmente pero no consigue iniciar la descarga, está en condiciones de empezar de nuevo y lo seguirá intentado una y otra vez. Ello puede ocurrir porque la bobina esté estropeada, y no dé la suficiente tensión para iniciar la descarga, o porque el tubo esté "gastado", es decir, el gas no tenga las condiciones para su ionización. En tales casos el tubo parpadea ostensiblemente, sin llegar a encenderse, y se pueden oír claramente los chasquidos de los contactos del cebador al abrirse y cerrarse.

Cuando una lámpara fluorescente tarda en encenderse o al hacerlo parpadea, se eleva el consumo de electricidad y se acelera el desgaste de la propia lámpara. Éste es un síntoma de que el sistema se encuentra en mal estado. Otro de los síntomas es el ennegrecimiento de los extremos del tubo, señal de que los filamentos se han desgastado.

Obviamente, en una bombilla de bajo consumo moderna se han sustituido la reactancia y el cebador por la electrónica correspondiente a fin de producir el mismo efecto. Además, se consigue convertir la frecuencia de 50 Hz de la corriente en el tubo hasta mucho más altas frecuencias, del orden de 35.000 a 40.000 Hz. Estas altas frecuencias aseguran una luz casi estable, sin los parpadeos a 50 Hz de las lámparas fluorescentes normales, proporcionando un ambiente más confortable y evitando el efecto estroboscópico que prohibía le uso de fluorescentes para iluminar maquinas en movimiento pulsante o rotatorio. Dicho efecto hacía que, si la máquina oscilaba o rotaba a una frecuencia múltiplo de 50 Hz, el usuario la viera parada, con el consiguiente peligro de uso.

Hagamos un resumen:

1) En perfectas condiciones de funcionamiento, cuando alimentamos una lámpara fluorescente, conectándola a la red doméstica de tensión alterna, la corriente no puede fluir por ninguno de los elementos del sistema porque el cebador está abierto y el gas del tubo se comporta como un aislante.

2) Sin embargo, entre las láminas del cebador se establece la tensión de la red y, como están muy próximas, el campo eléctrico entre ellas es lo suficientemente grande como para provocar la ionización del gas noble contenido en la ampolla. Ello aumenta la temperatura y hace que las láminas que constituyen los electrodos del cebador se curven y se junten cerrando el circuito.

3) Con el contacto del cebador cerrado, se permite el paso de la corriente por los filamentos del tubo que se tornan incandescentes y emiten los electrones que inician la ionización del gas noble que acompaña al vapor de mercurio, creando las condiciones previas para que la alta tensión posterior inicie la descarga y pueda establecerse la corriente por el gas del tubo. Simultáneamente, la corriente pasa por la bobina, estableciendo el campo magnético en su interior.

4) Por estar los electrodos del cebador unidos, desaparece el campo eléctrico que ionizaba el gas de la ampolla y, en consecuencia, disminuye la temperatura del mismo, con lo que la deformación de las láminas del contacto desaparece y el circuito se abre.

5) La interrupción de la corriente, además de apagar la incandescencia de los filamentos del tubo, provoca la anulación muy rápida del campo magnético establecido previamente en la bobina, induciendo un alto voltaje en ésta, que se aplica a los filamentos, ahora funcionando como electrodos.

6) Evidentemente, la misma tensión se aplica entre los contactos del cebador. Sin embargo, mientras el gas del tubo ya está parcialmente ionizado, gracias a la emisión de los electrones por el caldeo de los filamentos, y, por tanto, presenta una resistencia relativamente baja al paso de la corriente, el gas contenido en el cebador necesita ionizarse de nuevo. Consecuentemente, la respuesta del gas del tubo es mucho más rápida y la descarga se realiza en su seno, provocando una ionización mayor, es decir, el establecimiento de un plasma, un descenso grande de su resistencia y permitiendo a la corriente fluir a su través sin apenas dificultad, valiéndose de los dos electrodos.

7) El cebador ya no dispone de energía para ionizar el gas de su ampolla y se mantiene desconectado en lo sucesivo.

8) La corriente del tubo está alimentada ahora por la tensión de la red y pulsa a una frecuencia de 50 Hz. Pero como la bobina esta intercalada en el circuito, por ella pasa esa misma corriente, y, en respuesta a la ley de Faraday-Lenz, se opone a la pulsación y mantiene la tensión entre electrodos en los límites convenientes para evitar un efecto avalancha en la ionización del gas argón y su consecuente destrucción.

9) Mientras la corriente, que es relativamente elevada, se mantenga entre los limites adecuados, la ionización del gas del tubo se mantendrá en equilibrio. Dicha corriente provoca que los electrones libres del plasma colisionen con los átomos neutros del vapor del mercurio y del gas noble, aumentando la ionización de este último. Pero como no es excesivamente elevada, permite que algunos electrones sean recapturados por los iones. En definitiva, el equilibrio se mantiene.

10) Los electrones libres que se mueven formando parte de la corriente (la otra parte corresponde al movimiento más lento de los iones en sentido contrario), colisionan con los átomos neutros del vapor de mercurio. Estas colisiones ceden energía cinética a los electrones que permanecen orbitando en el átomo de mercurio y los "excitan" a órbitas más energéticas. Cuando la energía adquirida se pierde, porque los electrones "excitados" retornan a su órbita natural, se cede al medio en forma de ondas electromagnéticas de frecuencia ultravioleta.

11) Los fotones ultravioleta inciden sobre el recubrimiento de la pared interior del tubo, "excitando", a su vez, los electrones de los átomos de fósforo a energías superiores. Cuando estos electrones vuelven a su órbita natural, ceden la energía adquirida en forma de radiación electromagnética visible. De este modo se ilumina el tubo.

12) Los electrones libres del plasma por el que circula la corriente también colisionan con los átomos neutros del gas noble que llena el tubo. Estas colisiones proceden de forma análoga a como lo hacen en el caso del mercurio. Cuando la energía adquirida por los electrones internos del gas noble se cede al medio, porque los electrones "excitados" retornan a su órbita natural, lo hace en forma de luz visible, pero esa luz, dada la presión del gas, es de poca intensidad y, además, dada la naturaleza del gas, no presenta las características de la luz blanca, necesaria para la iluminación doméstica.

Ventajas no tan ventajosas

La principal ventaja de una BFC frente a una bombilla de incandescencia es su eficiencia energética. Aproximadamente, se calcula un ahorro de un 25% para un nivel de iluminación similar que no idéntico, pues el espectro de la luz de tungsteno es más uniforme en el rango visible que el correspondiente al de la luz fluorescente. Su temperatura de color habitual varía entre los 3.000 K y los 6.500 K (del Blanco Cálido a Luz Día Frío). No obstante, hoy se fabrican modelos con temperaturas de color más aproximadas a la iluminación incandescente, que van desde los 2.700 K hasta los 8.000 K

Otra ventaja, nada despreciable es su vida útil, entre 5 y 15 veces mayor que la correspondiente a una bombilla de incandescencia (de 5.000 a 15.000 horas de funcionamiento), aunque ello depende de muchos factores, tales como el tipo de lámpara fluorescente, el equipamiento complementario utilizado y, sobre todo, del número de veces que se apague y se encienda. En realidad, su vida útil se debería medir en función del número de encendidos. Por ejemplo, una lámpara utilizada 8 horas diarias ininterrumpidas puede llegar a tener una vida útil de 3.000 horas, mientras que la misma lámpara utilizada 16 horas diarias puede alarga su vida al doble del valor anterior. En resumen, nunca podemos fiarnos de los datos dados por el fabricante en cuanto a la duración de una BFC.

El ahorro en energía puede estar completamente compensado, incluso superado, por la necesidad de mantener encendida la bombilla a fin de paliar su elevado coste con el aumento de su duración. Si se quiere que una BFC dure lo especificado por el fabricante, se deberán mantener todas las bombillas de una casa habitualmente encendidas. Por otra parte, pese que las BFC ya no tardan mucho en encenderse, como lo hacen los tubos fluorescentes clásicos, su luminosidad máxima tarda un tiempo bastante largo en conseguirse, como comentamos en el epígrafe siguiente.

Desventajas

Las lámparas fluorescentes tienen un rendimiento luminoso que se puede estimar entre 50 y 90 lúmenes por vatio (lm/W) de potencia. Sin embargo, dado su funcionamiento, la luminosidad de la lámpara depende fundamentalmente de la superficie emisora, es decir de la superficie del cilindro iluminado, es por ello que una lámpara fluorescente clásica moderna de 18 W mide 60 cm; la de 36 W, 1,20 m y la de 54 W, 1,80 m. Por esta misma razón, las BFC de más de 22 W no están disponibles en los puntos de venta habituales, pues su tamaño las hace inaceptables para uso doméstico.

El conjunto fluorescente tiene elementos reactivos (bobina y condensadores) que consumen potencia, pero también la devuelven a la red, lo cual es inadmisible, por el aumento de consumo para el usuario y por la propia compañía, pues esa potencia reactiva es indeseada en la red. Para evitarlo, se debe intercalar entre los terminales de entrada un condensador que tiene la finalidad de compensar la potencia reactiva, haciendo que toda la potencia tomada de la red se consuma en el conjunto. Por esta razón, a este tipo de arreglo se le denomina compensación en paralelo. Un pequeño cálculo permite saber el valor del condensador a intercalar (puede consultarse en Wikipedia).

Las lámparas fluorescentes no dan una luz continua, muestran un parpadeo correspondiente a la frecuencia de la corriente eléctrica aplicada. Aunque no se nota mucho a simple vista, una exposición continua a esta luz puede causar dolor de cabeza. El efecto es el mismo que si se configura una pantalla de ordenador a 50 Hz.

Este parpadeo puede, además, causar un efecto estroboscópico, de forma que un objeto que gire u oscile a una velocidad múltiplo a la frecuencia de parpadeo puede verse estático bajo una luz fluorescente. Por ello, en algunos lugares (como talleres con maquinaria) no es recomendable el uso de luz fluorescente. También puede causar problemas con las cámaras de vídeo, ya que la frecuencia a la que el sensor lee la imagen puede coincidir con las fluctuaciones en intensidad de la lámpara fluorescente.

Las lámparas fluorescentes no pueden conectarse a un atenuador normal o dimmer de intensidad luminosa (un regulador para controlar el brillo). Sin embargo, hoy ya existen lámparas (de 4 contactos) y controladores especiales que permiten usar un interruptor con regulador de intensidad.

Como hemos mencionado más arriba, desde mediados de la década de los 80 del pasado siglo, hay una solución electrónica que evita algunos de estos inconvenientes. Esta electrónica hace funcionar al tubo de la misma manera que en la forma tradicional, pero a una frecuencia de 35.000 a 40.000 Hz, con lo que se aumenta en un 10% el rendimiento, se evita mucho el efecto estroboscópico y el parpadeo se hace prácticamente indetectable por el ojo humano y las cámaras de vídeo.

También hemos mencionado el hecho de que las lámparas fluorescentes necesitan unos minutos de calentamiento antes de alcanzar su flujo luminoso normal, por lo que es aconsejable utilizarlas en lugares donde no se están encendiendo y apagando continuamente (como pasillos y escaleras). Por otro lado, los encendidos y apagados constantes acortan notablemente su vida útil. Los accesorios electrónicos, que sustituyen a la reactancia y al cebador tradicionales, hacen instantáneo el encendido del tubo, alargando de esta manera la vida útil, pero, no obstante, una BFC siempre tarda bastante tiempo en llegar a su luminosidad normal.

En un fluorescente clásico, el usuario puede sustituir el tubo, el cebador o la bobina de forma independiente. En una BFC, si cualquiera de los elementos se estropea, la bombilla completa debe desecharse.

El peor inconveniente de la iluminación fluorescente es que un solo tubo contiene suficiente mercurio como para contaminar 30.000 litros de agua.

RECORTES: La puesta en marcha del LHC en la prensa

Arranca la búsqueda de la 'partícula Dios'

El superacelerador de hadrones se pone hoy en marcha con el objetivo de hallar el bosón de Higgs - Es la última pieza del 'puzzle' subatómico y puede abrir por fin la ventana al Big Bang

Fuente: Diario “El País” Javier Sanpedro 10/09/2008

La sala de reuniones del partido tory está llena de militantes que charlan tranquilamente cuando, de pronto, la señora Thatcher entra por la puerta. A medida que Thatcher camina por la habitación, los militantes más cercanos forman corrillos a su alrededor y, en consecuencia, dificultan el movimiento de su líder . Los militantes representan el campo de Higgs, una forma de energía que impregna todo el espacio y confiere masa a las partículas (como Thatcher). Un protón, por ejemplo, no tendría masa si no fuera por el campo de Higgs. Sin ese campo misterioso, todos seríamos livianos como el fotón, y nos moveríamos, como él, a la velocidad de la luz.

La anterior parábola, debida al físico británico David Miller, es un pequeño clásico de la divulgación científica. En 1993, el ministro británico de Ciencia, William Waldegrave, reparó en que su departamento estaba gastando mucho dinero en la búsqueda de una cosa llamada "el bosón de Higgs", y lanzó el desafío: "No sé si financiaré la búsqueda del bosón de Higgs, pero le pago una botella de champán a quien logre explicarme qué es". Miller se ganó el champán con la historia de la señora Thatcher.

El Gran Colisionador de Hadrones (Large Hadron Collider, o LHC), que entra hoy en funcionamiento junto a Ginebra, tiene también otros objetivos, pero el principal es encontrar el bosón de Higgs, apodado "la partícula-Dios" por el premio Nobel Sheldon Glashow. Es una predicción central del modelo estándar con el que los físicos describen el mundo subatómico, y observarlo requiere las altas energías de colisión que alcanzará el LHC, un esfuerzo de 6.000 millones de euros.

Esas altas energías también han llevado a algunas personas a temer que el LHC pueda causar una catástrofe planetaria, mediante la creación de un agujero negro u otros fenómenos. Estos catastrofistas han llegado a presentar dos demandas judiciales contra el acelerador de Ginebra.

El grupo de físicos reunidos en el Consejo Asesor de Seguridad del LHC (LHC Safety Assessment Group, o LSAG) ha concluido, sin embargo, que "incluso si el acelerador llegara a producir microagujeros negros -una posibilidad contraria al modelo estándar de la física de partículas-, estos serían "incapaces de agregar materia en torno a ellos de una forma que resultara peligrosa para la Tierra".

El campo de Higgs -el conjunto de los militantes tories que llenan la habitación- fue postulado en 1963 por media docena de físicos, de los que el británico Peter Higgs ni siquiera era el más destacado (de hecho, hay quien prefiere llamarlo "campo de Higgs-Brout- Englert-Guralnik-Hagen-Kibble"). Pero fue Higgs el primero en hablar del "bosón de Higgs".

El campo de Higgs y el bosón de Higgs son dos formas de ver el mismo fenómeno. Esta dualidad se deriva de uno de los principios más desconcertantes -pero también mejor establecidos- de la física cuántica (la antiguamente llamada "dualidad onda-corpúsculo"). El caso más familiar es el de la doble naturaleza de la luz, que consiste a la vez en un campo electromagnético y en un chorro de partículas, o fotones.

El modelo estándar de la física subatómica divide las partículas en dos grandes grupos: las que constituyen la materia (fermiones, como los quarks) y las que transmiten las fuerzas (bosones, como el fotón). El propuesto bosón de Higgs, por tanto, sería una partícula, y eso es lo que los físicos esperan observar en el nuevo superacelerador de Ginebra.

En la parábola de Miller, el bosón de Higgs se puede visualizar así: imaginemos que, en vez de la señora Thatcher, lo que llega a la habitación es el mero rumor de que Thatcher va a venir. Los militantes más cercanos a la puerta forman un corrillo para oír la noticia. Luego pasan el rumor a los siguientes, que forman un corrillo, etcétera. Ese corrillo virtual que se propaga es el bosón de Higgs. También tiene masa, pero esta vez gracias a sí mismo.

Fue el físico teórico norteamericano Steven Weinberg quien encajó los campos de Higgs en el mismo centro neurálgico del modelo estándar de la física de partículas (o más bien creó con ellos el modelo estándar). El trabajo de Weinberg y sus colegas Abdus Salam y Sheldon Glashow tiene que ver con uno de los principales objetivos de la física actual: la unificación entre las fuerzas fundamentales de la naturaleza, es decir, la formulación de una teoría que explique todas esas fuerzas de una sola tacada.

Los grandes avances en la comprensión científica del mundo suelen consistir en unificaciones de ese tipo. La misma física en su conjunto recibió el impulso definitivo cuando Newton desarrolló el concepto de gravedad, que explicaba a la vez la órbita de la Luna, los movimientos de los planetas y el comportamiento de los objetos en tierra firme: una unificación.

La revolución de la energía eléctrica se debe al trabajo de Faraday y Maxwell, que comprendieron que dos fuerzas previamente percibidas como dispares, la electricidad y el magnetismo, eran en realidad dos formas de mirar a una única fuerza: el electromagnetismo. La gravedad y el electromagnetismo se convirtieron en las dos "fuerzas fundamentales" de la naturaleza conocidas a finales del siglo XIX.

Pero la exploración interna de la estructura del átomo reveló pronto otras dos "fuerzas fundamentales" más. Se llaman fuerza nuclear "fuerte" y "débil", y son las que mantienen unido el núcleo atómico y provocan los varios tipos de desintegración radiactiva. En total, cuatro fuerzas a unificar.

Cada una de estas fuerzas se asocia a una partícula mensajera (denominada bosón, como vimos antes). La partícula mensajera de la fuerza electromagnética es el fotón. Weinberg y sus colegas se dieron cuenta de que la fuerza nuclear débil podría explicarse mediante una partícula idéntica al fotón en todo excepto en su masa. El fotón no interactúa con el campo de Higgs, y como consecuencia no tiene masa. Pero el nuevo mensajero debía interactuar con el campo de Higgs adquiriendo una masa considerable (unas 90 veces la masa del protón).

Los mensajeros de la fuerza nuclear débil (los bosones W y Z) aparecieron poco después en los aceleradores de partículas, y tenían las propiedades predichas por Weinberg: idénticos al fotón en todo excepto en que tenían cerca de 90 veces la masa del protón.

Weinberg, Salam y Glashow recibieron el premio Nobel en 1979. Su teoría había unificado las fuerzas electromagnética y nuclear débil. El mismo tipo de idea se puede extender a otras partículas y fuerzas fundamentales. El campo de Higgs es por ello un elemento central del modelo estándar de la física de partículas.

Si el bosón de Higgs aparece en el LHC en los próximos años, la última pieza habrá encajado y el modelo estándar habrá recibido el espaldarazo definitivo. En caso contrario, habrá que modificar el modelo en sus fundamentos más básicos.

En la parábola de Miller, la "masa del protón" no es una sustancia que acompaña al protón en su desplazamiento: ahora son estos diez militantes y un segundo después son otros diez distintos. Pero siempre son diez, porque ése es el atractivo típico de la señora Thatcher. Por eso todos los protones tienen la misma masa.

Y también por eso las distintas partículas tienen diferentes masas: porque su atractivo para el campo de Higgs tiene distinta magnitud. El físico teórico Brian Greene -un string theorist, o especialista en la "teoría de cuerdas" que aspira a unificar las cuatro fuerzas fundamentales, incluida la gravedad- lo ha explicado con una variante de la parábola de Miller en que los militantes tories son reemplazados por una turbamulta de paparazzi que esperan a la entrada de un estreno de Hollywood.

Si llega un coche y se baja Brad Pitt, los paparazzi se agregarán en torno a él y apenas le dejarán moverse: el actor habrá adquirido una gran masa. Pero si el que aparece es una vieja gloria de Hollywood de la que no se acuerda ni su agente artístico, los paparazzi le dejarán pasar sin apenas oponer resistencia. La masa de la vieja gloria será por tanto muy pequeña. Y uno puede imaginar todo un espectro de masas intermedias.

El bosón de Higgs es también un componente esencial de las actuales teorías sobre el origen del universo, conocidas genéricamente como "inflación cósmica" o "universo inflacionario". La inflación -el bang del big bang, en palabras de Greene- es una expansión cósmica rapidísima, más veloz que la velocidad de la luz, que según estos modelos ocurrió una fracción de segundo después del origen del cosmos.

La inflación parece una teoría extraña, pero es necesaria para explicar que el universo actual sea homogéneo a gran escala: es decir, que consista en todas partes del mismo tipo de agregados de galaxias y supercúmulos de galaxias, pese a que las regiones distantes del cosmos no han tenido ocasión de interactuar para ponerse de acuerdo sobre cuáles han de ser sus propiedades básicas.

La carrera de los físicos para experimentar en aceleradores de partículas cada vez más potentes puede verse como un viaje hacia atrás en el tiempo. Como el universo era en su origen inconcebiblemente pequeño y denso en energía, y a partir de ahí empezó a expandirse y enfriarse, cada nuevo acelerador emula al universo primigenio en una fase algo anterior de su evolución inicial.

Visto desde el prisma de la unificación de las fuerzas fundamentales, cada incremento en la energía de las colisiones en los aceleradores nos acerca un poco más a la época remota en que todas las fuerzas eran en realidad la misma: como la electricidad y el magnetismo son la misma fuerza en la actualidad, y como el electromagnetismo y la fuerza nuclear débil resultan ser lo mismo a las energías de colisión que se alcanzaron en los años setenta.

En el origen del universo, todas las partículas y todas las fuerzas eran iguales: los campos de fuerza estaban evaporados a aquellas altísimas temperaturas, y sólo se fueron condensando después (donde "después" significa una fracción de segundo).

El campo (o una serie de campos) de Higgs fue el primero en condensarse, y ello eliminó en cascada la simplicidad del universo primitivo: las partículas elementales adquirieron distintas masas, y también los bosones mensajeros, con lo que la única fuerza primordial se separó en las actuales fuerzas fundamentales.

Todas las partículas elementales conocidas tienen masas distintas. Los protones y los neutrones que constituyen el núcleo atómico no son partículas elementales, sino que están hechos de dos tipos de quarks, up y down (un protón consiste en dos quarks up y uno down; un neutrón consiste en dos down y un up). Esto es lo que había predicho la teoría, pero los aceleradores han revelado además otros cuatro tipos de quarks, y todos tienen masas distintas, que cubren un intervalo entre 0,05 y 190 veces la masa del protón.

Todas esas partículas gratuitas con masas tan disparatadas quedarán explicadas si los experimentos proyectados en el LHC logran encontrar el bosón de Higgs. Quizá el apodo de "partícula Dios" que le puso Lederman le quede un poco grande, pero ni siquiera el santo grial ha sido tan buscado en la historia.

Volver al principio del artículo            Volver al principio de "Recortes de prensa"            Volver al principio

El 'Big Bang' subterráneo ya ha comenzado

Acaba de arrancar el experimento para hacer renacer el Universo a 100 metros bajo tierra. Ya ha comenzado a funcionar en el CERN de Ginebra el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), el acelerador de partículas más potente del mundo. A primera hora de la mañana, el primer haz de protones ha sido lanzado dentro del LHC.

Fuente: El Mundo Digital. Pablo Jáuregui 10/09/2008

Tras dos décadas de trabajo en el diseño y la construcción de una obra faraónica que ha supuesto una inversión de 4.000 millones de euros, los físicos de todo el planeta esperan ansiosos los primeros resultados de lo que muchos consideran el experimento científico más ambicioso de la Historia.

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 a la naturaleza de la materia, e identificar con más certeza que nunca los ladrillos fundamentales de los que se componen las estrellas, los planetas y nosotros mismos.

Para conseguirlo, los científicos del Centro Europeo de Investigaciones Nucleares (CERN) han comenzado a lanzar protones en direcciones opuestas prácticamente a la velocidad de la luz, en el núcleo del LHC: un anillo metálico de 27 kilómetros cuya temperatura interior alcanzará la friolera de 271 grados bajo cero. Los testigos allí presentes, incluidos los periodistas, han podido ver un flash en las pantallas del ordenador, mientras los técnicos han dejado escapar unos aplausos tras este primer ensayo.

Si sus expectativas se cumplen, las partículas subatómicas colisionarán en las entrañas del LHC aproximadamente 600 millones de veces por segundo, y desencadenarán la mayor cantidad de energía jamás observada en las condiciones de un experimento científico.

«Es como ir a Marte. Sabes que te vas a encontrar algo nuevo, porque estás viajando a un lugar al que nadie ha ido jamás», asegura Brian Cox, un físico de la Universidad de Manchester que forma parte del equipo del LHC.

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? ¿Y cómo llegó a ser como es?

«Lo que se descubra en este nuevo acelerador nos permitirá comprender mejor el Universo y las teorías que explican cómo evolucionó», explica la doctora María Chamizo, una investigadora española del Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT) que también participará en los experimentos pioneros del LHC.

Temores apocalípticos

El bautizo del miércoles será un ensayo general en el que se inyectará un primer haz de protones en el acelerador, para comprobar si es capaz de recorrer sin problemas el recorrido circular del anillo. Si esta primera prueba funciona, ese mismo día se intentará volver a lanzar el haz en dirección contraria. Las primeras colisiones de partículas, sin embargo, no se llevarán a cabo hasta dentro de unas semanas, una vez que los científicos del CERN comprueben que todo funciona a la perfección.

Cuando el LHC empiece a trabajar a pleno rendimiento en los próximos meses, los aproximadamente 10.000 científicos de unos 500 centros de investigación que participan en el proyecto van a tener mucho trabajo. Se calcula que cada año, el acelerador de partículas producirá tantos datos que se necesitaría una pila de CD de una altura de 20 kilómetros para almacenar toda la información generada por sus experimentos.

La inauguración del LHC podía haberse suspendido, sin embargo, 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.

A pesar de que la teoría era totalmente extravagante, y el Tribunal de Estrasburgo desestimó la demanda, el CERN se vio obligado a emitir un comunicado de prensa el pasado viernes para tranquilizar a todos aquellos que sigan temiendo que el fin del mundo se acerca. El director general del CERN, Robert Aymar, ha querido zanjar la polémica con rotundidad: «El LHC es seguro y cualquier sugerencia de que sea peligroso es pura ficción».

Volver al principio del artículo            Volver al principio de "Recortes de prensa"            Volver al principio

El gran acelerador de partículas de Ginebra se ha estrenado sin problemas

Fuente: EFE. 10.09.2008 - 11:38h

El mayor experimento científico del siglo ya esta en marcha. A las 9.30 de esta mañana los investigadores que trabajan en el Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN), situado en Ginebra (Suiza), han puesto en marcha la primera tentativa para hacer circular un haz de millones de protones en el Gran Colisionador de Hadrones, conocido como LHC. Y todo ha funcionado como estaba planeado.

Se trata del acelerador de partículas más potente del mundo en el que hoy los investigadores han logrado hacer circular con éxito partículas subatómicas, que han dado una vuelta completa al enorme túnel circular de 27 kilómetros. Los primeros choques de protones no se producirán hasta pasados al menos unos meses, y será entonces cuando se inicie la obtención de datos.

El director del proyecto LHC, Lyn Evans, había anunciado que no sabían cuánto tiempo iba a demorar el haz en hacer una vuelta completa, algo que al final se logró en poco más de 50 minutos. Un haz de mil millones de protones logró cruzar los 27 kilómetros del anillo en ocho etapas, tal y como estaba previsto.

El anillo está dividido en ocho partes y la primera prueba de hoy ha consistido en lanzar el haz y lograr que pasase por la primera, posteriormente se ha lanzado de nuevo y el haz ha atravesado la primera y la segunda, en el tercer lanzamiento ha corrido por la primera, la segunda y la tercera, y así sucesivamente. La idea era comprobar que todo el sistema funcionase, que cada pieza hiciese lo que tenía que hacer e indicase todo para lo que estaba programada.

Un haz como un cabello

El haz, que es del tamaño de un cabello, se ha lanzado en la dirección de las agujas del reloj, y si todo funciona correctamente y hay tiempo, es posible que se lance en la dirección opuesta. La doctora en física de partículas y representante española en el CERN María Chamizo ha explicado que las partículas del primer haz se toparon hoy con un bloque que las ha absorbido.

La velocidad con la que se lanzó hoy el haz de protones era bastante menor a la que se alcanzará una vez que el proyecto funcione al nivel óptimo. Además hoy sólo se lanzó un haz, pero el objetivo es que se lance un haz de mil millones de protones cada mil millonésima de segundo.

El éxito de esta primera prueba del funcionamiento del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) fue acogido con fuertes aplausos por las decenas de científicos presentes en la sala de control del organismo, que aguardaban con expectación el resultado.

El LHC es la máquina más potente construida por físicos para llegar a sondear la materia. En teoría permitirá provocar colisiones de haces de protones a velocidades próximas a la de la luz y recreará las condiciones que existían justo después del Big Bang.

Volver al principio del artículo             Volver al principio de "Recortes de prensa"            Volver al principio

La hora de la verdad para 10.000 físicos de 80 países

Como prueba de que no espera el apocalipsis, el director del LHC, el gran acelerador europeo de partículas, se dejaba ver ayer sonriente y relajado. Alrededor de las 9.30 de la mañana de hoy se inyectará el primer haz de partículas. Es el momento de la verdad para 10.000 físicos e ingenieros de decenas de países que llevan trabajando desde hace más de 15 años en el desarrollo y construcción de este gigantesco laboratorio con el que quieren ahondar en el conocimiento de las profundidades del átomo.

Fuente: El País Digital. Alicia Rivera. 10/09/2008

Especialistas de unos 80 países están volcados en este proyecto que aglutina la veintena de países que son miembros del CERN (Laboratorio Europeo de Física de Partículas, junto a Ginebra), incluido España, cuyos físicos, ingenieros y empresas han hecho aportaciones notables al proyecto.

“Si todo va bien con el haz, será un gran éxito”, explicó ayer el portavoz del CERN, James Gillies. “El segundo haz en dirección opuesta al primero no tiene por qué inyectarse el primer día, pero si todo funciona bien, podría intentarse y entonces el éxito, con los dos haces, sería ya grandísimo”. Para dentro de un mes está previsto provocar las primeras colisiones de las partículas de los haces, colisiones de protones contra protones en que se producirán las partículas y fenómenos que estudiarán los científicos. Para ello hay que tener los haces perfectamente estables dentro del tubo de vacío del acelerador y afinarlos en los cuatro puntos de colisión de la circunferencia.

Un centenar de personas en el centro de control del LHC realizarán todas las pruebas (una docena de ellos directamente en los ordenadores de control de la máquina), pero entre 4.000 y 5.000 personas están hoy en el CERN (2.500 de plantilla y el resto, científicos e ingenieros colaboradores del proyecto, además de unos 250 periodistas). “El ambiente es de máxima tensión y expectación”, dice Gillies. “Es muy emocionante: por fin vamos a ver el LHC funcionando”.

El CERN está justo en la frontera entre Francia y Suiza y el túnel del LHC está entre el lago de Ginebra y las montañas del Jura. Así, los protones del acelerador, a casi la velocidad de la luz, pasarán de un país a otro miles de veces por segundo y chocarán en el centro de los cuatro detectores.

El túnel está cerrado desde hace un par de semanas para cualquier visita excepto los técnicos. Pero en la mañana de hoy, cuando se inyecte el haz, será inaccesible, informa Gillies. Nadie puede estar dentro cuando circulan los haces de partículas porque la radiación que producen en el túnel es nociva. Cuando el acelerador se para, se puede volver a entrar para revisar todo. El LHC está formado por 1.600 enormes imanes superconductores enfriados hasta 271 grados centígrados bajo cero, mediante 130 toneladas de helio líquido.

Para el encendido se han juntado en el CERN miles de científicos pendientes de este gigantesco experimento único en el mundo y varias veces más potente que el de más energía hasta ahora, el Tevatron de Chicago. Unos 1.200 estadounidenses están volcados, ya que el LHC ha puesto a Europa el punto focal internacional de la física de partículas, que desde la II Guerra Mundial estuvo al otro lado del Atlántico. Estados Unidos proyectó y empezó a construir en Tejas un acelerador como el LHC, el SSC, pero el proyecto fue cancelado por su coste. Los europeos lo han logrado, jugando con la ventaja de la concentración de esfuerzos en el CERN y la estrategia de utilizar las instalaciones de unos aceleradores para poner en marcha los siguientes. Aún así el coste ha sido elevado: unos 6.000 millones de euros.

El túnel de 27 kilómetros que hoy concentra la atención de la ciencia mundial alojó el anterior gran colisionador del CERN, el LEP, de la misma longitud, pero de menor energía. Se desmontó el LEP y se ha instalado en su lugar el LHC, con el que los físicos esperan obtener nuevos datos del microcosmos para entender cómo están hechas y cómo funcionan la materia y la energía.

Volver al principio del artículo            Volver al principio de "Recortes de prensa"            Volver al principio

La "máquina del Big Bang" ya está en marcha

A las 9 horas y 28 minutos de la mañana de ayer, el mayor experimento científico jamás construido por el hombre se puso oficialmente en marcha. Durante una hora, el primer haz de protones inyectado en el LHC recorrió, en el sentido de las agujas del reloj, el gran anillo metálico de 27 km donde, durante las próximas semanas, empezarán a recrearse las condiciones que reinaban en el Universo instantes después del Big Bang.

FUENTE: ABC Periódico Electrónico S.A. José Manuel Nieves. 11/09/2008

«Ahí está», dijo el responsable del proyecto, Lyn Evans, cuando el haz completó finalmente su vuelta. Dos horas después, un segundo «paquete» de mil millones de protones realizó el mismo recorrido, pero en sentido contrario. La exitosa prueba de «arranque» del LHC se realizó a muy baja energía y de forma gradual, con paradas programadas de las partículas en cada uno de los ocho sectores en que se ha dividido el anillo. Se trataba de realizar algo parecido a la vuelta de reconocimiento que los pilotos de Fórmula 1 efectúan alrededor del circuito justo antes de empezar la carrera.

LAS COLISIONES, EN DICIEMBRE

Más adelante, cuando el LHC alcance su velocidad de crucero y los haces de protones viajen casi a la velocidad de la luz (y en ambos sentidos a la vez), sus trayectorias se cruzarán alrededor de 30 millones de veces por segundo.

En los puntos indicados, es decir, cuando se crucen justo a la altura de alguno de los cuatro grandes detectores construidos a lo largo del anillo, los físicos harán que sus trayectorias coincidan y las partículas aceleradas chocarán entre sí, recreando las condiciones del Universo recién nacido. Sin embargo, aunque las primeras colisiones se producirán probablemente en diciembre, el LHC no funcionará a pleno rendimiento hasta 2010 ó 2011.

Cuando eso suceda, los cálculos indican que, a más del 99 por ciento de la velocidad de la luz, se producirán unas veinte colisiones cada vez que se crucen dos haces de protones. Lo que multiplicado por treinta millones de cruces arroja la impresionante cifra de 600 millones de colisiones por segundo.

Los cuatro detectores (Atlas, CMS, Alice y LHCb) recogerán la ingente cantidad de información procedente de las colisiones y la almacenarán. Si hubiera que guardar todos esos datos en CDs, la pila de discos necesarios cada día superaría los 20 km de altura.

La información será después distribuida y cuidadosamente analizada por los miles de físicos del CERN (Centro Europeo de Investigación Nuclear, la institución que opera el acelerador) y por equipos de investigadores repartidos en más de cuatrocientos laboratorios de todo el mundo. Los primeros resultados científicos tardarán por lo menos un año en llegar. Y los más espectaculares, si se producen, deberán esperar a que el LHC alcance su «energía nominal», no antes de 2010.

«Hemos tenido un muy buen comienzo - dijo Lyn Evans -. Podemos ahora mirar adelante, hacia una nueva era para el entendimiento del origen y la evolución del Universo».

Si finalmente todo sucede como está previsto, y si los actuales modelos de la Física son correctos, el LHC permitirá averiguar los secretos de la masa: qué es, por qué varía entre unas partículas y otras (algunas incluso carecen de ella) y quizá arrojar luz sobre la naturaleza de la materia y la energía oscuras, que constituyen el 96 por ciento del Universo en que vivimos y de las que apenas sabemos nada. Todo lo que conocemos, planetas, estrellas, galaxias, nosotros mismos, está hecho de lo que los físicos llaman «materia ordinaria». Curioso nombre para un tipo de materia que sólo da cuenta del 4 por ciento del total.

La teoría predice que las partículas subatómicas de las que está hecha la realidad deben su masa al Bosón de Higgs, la «partícula divina» que es uno de los mayores objetivos del LHC. Su descubridor, Peter Higgs, de 79 años, confía en que la gran máquina será capaz de mostrar al esquivo bosón. La suerte, ahora, está echada.

Volver al principio del artículo            Volver al principio de "Recortes de prensa"            Volver al principio

¿Puede provocar el fin del mundo la puesta en marcha del gran acelerador de partículas?

Fuente: 20Minutos.es. 24.06.2008 - 15:06h

El acelerador y colisionador de partículas que la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) piensa poner en funcionamiento completo este verano en sus gigantescas instalaciones de Suiza ilusiona a muchos, pero también preocupa a algunas personas preocupadas por sus efectos. Piensan incluso que al funcionar podría acabar con nuestra existencia, pero los científicos afirman que es totalmente seguro.

Se trata del laboratorio de física de partículas más grande del mundo

Conocido como el Gran Colisionador de Halones o por sus siglas en inglés LHC, se trata del laboratorio de física de partículas más grande del mundo. Su nuevo acelerador usa un gran túnel de 27 kilómetros de circunferencia, por el que se hará circular las partículas para hacerlas colisionar a gran velocidad.

Los críticos con estos experimentos han llegado a asegurar que el LHC podría generar la destrucción de la Tierra e incluso del Universo por la creación accidental de un agujero negro y otros desastres, que según Wikipedia van desde "la activación de la transición a un estado de vacío cuántico" a "la creación de materia exótica supermasiva, tan estable como la materia ordinaria. Esta preocupación llevó a la presentación de una denuncia en la que se exigía el bloqueo de las operaciones del LHC.

Pero los científicos llevan trabajando desde 2003 en un informe sobre la seguridad del acelerador, que han hecho público ahora, pocos meses antes de su puesta en marcha. Dicen que es absolutamente seguro y afirman que teniendo en cuenta las propiedades de la gravedad descritas por la teoría de la relatividad de Einstein, no existe posibilidad alguna de que se cree un mini agujero negro.

Volver al principio del artículo             Volver al principio de "Recortes de prensa"            Volver al principio

Frank Wilczek: Ningún investigador juicioso teme que el LHC pueda tragarse la Tierra

Entrevista a Frank Wilczek, Premio Nobel de Física (2004). Sus teorías sobre la composición íntima de la materia y del cosmos se pondrán a prueba en el LHC.

Fuente: Público. Nuño Domínguez. 10/09/2008

Los rumores apocalípticos sobre aceleradores de partículas que generan agujeros negros y devoran la tierra no son nuevos para el Nobel de Física Frank Wilczek. Este físico del Instituto Tecnológico de Massachusetts (EE.UU.) fue coautor de un popular estudio que negaba la posibilidad de que aparatos similares al Gran Colisionador de Hadrones (LHC), que se inaugura, pudieran desencadenar el fin del mundo. Wilczek espera el pistoletazo de salida del LHC con interés, pero sin miedo, lo que, en su situación, es loable. Los resultados del experimento podrían refutar su trabajo sobre partículas elementales, que le granjeó el Premio Nobel de Física en 2004. Por si eso fuera poco, el científico lleva meses recibiendo amenazas de muerte por parte de un desconocido que teme que el LHC destruya la Tierra.

P. ¿Qué piensa de los que dicen que el LHC puede generar un agujero negro que engulla la Tierra?

R. Creo que ningún investigador juicioso ha propuesto que pudiese tragarse la Tierra, pero ha habido gente que ha especulado con esa idea. Los agujeros que se pueden generar en el LHC son más pequeños que un protón, son realmente minúsculos y muy inestables.

P. El hecho de que el LHC vaya a reproducir las condiciones del Big Bang tal vez asuste a cierta gente...

R. Uno no debería pensar en el Big Bang como un perdigón que explota y crea todo el universo. No es eso. En la historia antigua del universo, había temperaturas y densidades mucho mayores a las que existen hoy. No fue una explosión en un punto determinado. Todo explotó al mismo tiempo. En cambio, el pequeño Big Bang del LHC sí es un perdigón explotando. La explosión recrea las condiciones del Big Bang porque genera temperaturas extremadamente altas, como en una bola de fuego. Pero es una bola de fuego, muy, muy pequeña.

P. ¿Es cierto que ha recibido amenazas de muerte con respecto a la puesta en marcha del LHC?

R. Sí, es cierto. He recibido decenas de llamadas, tal vez cientos, principalmente del mismo individuo. Creo que se trata de una persona con problemas mentales. Esto ha estado sucediendo durante meses y también ha llamado a otras personas. El individuo sugiere que somos imprudentes y que participamos en una conspiración para poner en peligro a la Tierra, porque no nos importa o porque queremos destruirla y somos gente malvada.

P. ¿Cree que es un científico?

R. No.

P. ¿Qué ha hecho al respecto?

R. Hicimos lo correcto. Llamamos a la Policía y ya está al corriente de la situación.

P. ¿Tiene miedo?

R. No.

P. ¿Qué espera del LHC?

R. Uno de los objetivos es encontrar la partícula de Higgs. Es algo muy especial. Las teorías físicas modernas se basan en el Modelo Estándar, que, a su vez, se basa en una idea muy extraña que aún no ha sido probada, a saber, que lo que percibimos como espacio vacío en realidad no está vacío, sino relleno de algo que llamamos condensado de Higgs [una amalgama de partículas elementales]. El condensado confiere características especiales al espacio y da masa a partículas que no tendrían masa de otra forma. Yo suelo decir que es como si fuésemos peces. Si viviéramos sumergidos en un océano, pensaríamos que el agua es espacio vacío. Ahora, el LHC nos va a decir de qué está hecho ese océano. Puede que sólo lo forme una partícula, que sería la partícula de Higgs, o puede que haya otros componentes.

P. Usted ha dicho que el LHC traerá una era dorada de la física. Pero, ¿influirá en el día a día de la gente?

R. La manera en la que podría influir en la vida diaria es si la gente aprende un poco de física. Entonces, podrán entender lo bello que es este mundo. Es una oportunidad para expandir su apreciación por la naturaleza, o por Dios, si se quiere ver así. Una definición de la religión es creer en cosas que no se ven. En este caso, vamos a mostrar muchas cosas que son invisibles en el día a día y que pueden transmitir la idea de que el mundo es un lugar más grande y mejor de lo que aparenta.

P. Puede ocurrir que los resultados contradigan el trabajo que le dio el Nobel. ¿Cómo se siente?

R. Espero lo mejor. Esto no sería ciencia si la naturaleza no tuviese la última palabra. Parte de lo que hace esto tan interesante es la posibilidad de que mis teorías no funcionen. Además, a mí ya me han dado el Nobel (risas). Aunque me gusta que nada de esto podrá arrebatármelo, sería muy agradable que mis ideas fueran confirmadas.

P. EE.UU. albergaba hasta hoy el acelerador de partículas más potente del mundo. ¿Cree que el epicentro de esta disciplina se desplazará a Europa?

R. El LHC va a ser el centro de este tipo de física en los próximos años. EE.UU. tenía un proyecto llamado SSC que fue cancelado en 1993 y que era muy similar al LHC. EE.UU. ha perdido un lugar glorioso en la historia que ahora Europa va a ocupar.

P. ¿Dónde estará el día que el LHC se ponga en marcha?

R. Probablemente, en la cama (risas). La puesta en marcha es un hito para la máquina, pero los descubrimientos no van a llegar de golpe.

Volver al principio del artículo             Volver al principio de "Recortes de prensa"            Volver al principio

Al cierre de la edición:

La máquina del 'Big Bang' no volverá a funcionar hasta la primavera de 2009

Los responsables del recién inaugurado Gran Colisionador de Hadrones (LHC) han anunciado que la avería que sufrió el pasado viernes obligará a mantenerla paralizada al menos seis meses.

FUENTE: El Mundo Digital. 24/09/2008

El Gran Colisionador de Hadrones (LHC) comenzó su funcionamiento el pasado día 10 de septiembre el que ha sido considerado el proyecto científico más caro y ambicioso hasta la fecha. Menos de dos semanas después de que arrancara se supo que había sufrido una fuga de helio por lo que tendría que estar parado al menos dos meses.

Ahora, los responsables del proyecto han anunciado que no serán sólo 60 los días que estará detenido, sino que no retomará su trabajo hasta la primavera del próximo año, según ha informado el Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN).

Las primeras investigaciones sobre la avería indican que el colapso mecánico se debió probablemente a un fallo en la conexión eléctrica entre dos de los imanes del acelerador, y este problema tardará unas ocho semanas en repararse. Posteriormente, como todos los inviernos, el CERN detendrá el funcionamiento de todas sus instalaciones para realizar tareas de mantenimiento, así que el LHC no podrá volver a ponerse en marcha hasta la primavera del año que viene.

"Esto es sin lugar a dudas un golpe psicológico", reconocía ayer Robert Aymar, el director del Centro Europeo de Investigaciones Nucleares (CERN) de Ginebra. "Sin embargo, estoy convencido de que superaremos este revés con el mismo rigor con el que hemos construido y puesto en marcha este gran acelerador", aseguró Aymar.

El pasado viernes, dos de los imanes de los que se compone el interior del túnel subterráneo del LHC se derritieron, provocando una fuga de una tonelada de helio líquido en el acelerador. El incidente desató todas las alarmas en la sala de control de lo que muchos consideran el experimento científico más ambicioso de la Historia, y obligó a llamar a los bomberos para comprobar que no existía riesgo de incendio.

Una vez que entre en funcionamiento, el LHC provocará colisiones entre protones que viajarán prácticamente a la velocidad de la luz, para recrear las condiciones que existían en los orígenes del Universo y detectar las partículas más elementales de la materia.

TAMBIÉN SUFRIÓ UN ATAQUE INFORMÁTICO

La andadura de la máquina del 'Big Bang' ya se ha visto salpicada por otros contratiempos. A los pocos días de que quedara inaugurada un grupo de 'hackers' griegos se introdujo en la red informática del LHC, para demostrar, de esta forma, la vulnerabilidad de la instalación.

En el LHC, un túnel circular de 27 kilómetros enclavado en Los Alpes, entre Francia y Suiza, los científicos del CERN buscan recrear las condiciones en las que se produjo 'Big Bang'. Para ello, pretenden realizar la colisión frontal de partículas a la velocidad de la luz.

Uno de los objetivos más ambiciosos es hallar el hipotético bosón de Higgs, nombrado por algunos "la partícula de Dios". La existencia de esta partícula se cree indispensable para explicar por qué las partículas elementales tienen masa y por qué las masas son tan diferentes entre ellas. Durante más dos décadas se ha trabajado en la elaboración de este túnel, cuyo su diseño y construcción ha supuesto una inversión de 4.000 millones de euros.

El objetivo es reproducir las condiciones que existían inmediatamente después del 'Big Bang', con la intención de desentrañar los grandes enigmas que siguen rodeando a la naturaleza de la materia.

Volver al principio del artículo             Volver al principio de "Recortes de prensa"            Volver al principio