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Ciencia y Ecología

¿De qué está hecha la materia?

El Sincrotrón de Electrones DESY es el mayor centro alemán de investigación de física de partículas. Su objetivo: determinar cuáles son los componentes básicos de la materia.

Vista aérea de DESY (2006): marcados están los aceleradores subterráneos de partículas PETRA y HERA.

Los seres humanos siempre han intentado determinar de qué está hecho el mundo. Ése es hoy también el objetivo de la física de partículas: investigar cuáles son los componentes básicos de la materia. El más importante instituto de investigaciones en esa área es DESY ("Deutsches Elektronen Synchrotron", en español "Sincrotrón Alemán de Electrones") y existe desde hace más de 50 años.

Se trata del mayor centro de investigación alemán de física de partículas y tiene laboratorios en Hamburgo y Berlín. DESY ha desarrollado y operado varios aceleradores de partículas: DORIS, PETRA, HASYLAB, HERA y FLASH.

DESY es financiado por el Estado alemán y pertenece a la Asociación Helmholtz de Centros de Investigación de Alemania. Fue fundado el 18 de diciembre de 1959 en Hamburgo.

LHC en el CERN: el mayor acelerador de partículas del mundo.



La física de partículas se plantea una cuestión central de la ciencia: ¿De qué está conformada la materia? ¿Cuáles son sus componentes básicos? Un área dominada en los años 50 por los norteamericanos, pero en la que los europeos comenzaban a desarrollar sus propias instalaciones de investigación.

El físico Erich Lohrmann, uno de los veteranos de DESY, recuerda: “Los europeos intentaban no quedarse atrás. Por ello construimos el acelerador CERN, en Suiza. Luego vino DESY".

CERN es la sigla de “Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire”, que opera grandes instalaciones de investigación cerca de Ginebra. En el CERN se lleva a cabo investigación física de base y es conocido sobre todo por su gran acelerador de partículas, el LHC.

Uno de los aceleradores más eficaces en el mundo

En 1959, las condiciones eran buenas en Alemania para la creación de un centro propio de investigación de partículas. El país había sido autorizado hacía poco a trabajar en la investigación de base. Pero el acelerador de electrones costaba 100 millones de marcos de la época: un importe gigantesco. De ello era consciente Willibald Jentschke, el primer director de DESY.

“Sabíamos que sería muy difícil reunir el dinero”, recuerda Jentschke, “por ello debíamos poder convencer a los políticos de la importancia del proyecto”. Finalmente, el ministerio federal de Energía Atómica y Fuerza Hidráulica se comprometió a financiar el acelerador. El 18 de diciembre de 1959 se firmó el documento de fundación de DESY.

Un físico trabajando en DESY.



Pero pronto apareció el siguiente problema: los físicos alemanes apenas si tenían experiencia con ese tipo de instalaciones. Por ello, debieron comenzar por informarse en el exterior acerca de cómo funciona un acelerador. Tan bien lo hicieron, que lograron muy pronto construir uno de las más eficaces de su tipo en el mundo. A comienzos de 1964 comenzaron a acelerar electrones. Los físicos los disparaban sobre núcleos de hidrógeno. Los resultados fueron muy promisorios. Impulsados por ese éxito, los investigadores del DESY construyeron con el correr del tiempo aceleradores cada vez mayores y más eficientes.

El principal se llamó HERA: un anillo de 6 kilómetros de circunferencia, construido bajo tierra. El objetivo: hacer chocar electrones y protones entre sí, un experimento entonces singular en el mundo.

HERA costó mil millones de marcos alemanes. Fue la máquina científica más cara construida por Alemania hasta este entonces. En junio de 2007, fue desconectado. Si bien con su ayuda los físicos descubrieron que la estructura del protón es mucho más complicada de lo que se pensaba, no se llegó a producir un hallazgo científico sensacional.

Aceleradores más grandes, más caros, más efectivos

Por ello, en el futuro se aplicarán otros enfoques, dice el físico Robert Klanner: “Los aceleradores son cada vez mayores y más caros. Por eso es imposible que cada laboratorio posea el suyo propio. Ahora la tendencia va hacia la construcción de aceleradores comunes de varias instituciones de investigación”.

DESY participa actualmente en la investigación en otros países, por ejemplo en el CERN de Ginebra. No obstante, en Hamburgo se continúan construyendo aceleradores. En el verano de 2007 se comenzó con el desarrollo de un láser de rayos X, de tres kilómetros de largo y a un costo de mil millones de euros.

El Láser Europeo de Raxos X entrará en funcionamiento en 2014. No estará dedicado a la física de partículas, sino a la investigación de materiales, la biología molecular y la nanotecnología. De esa forma, DESY apuesta ahora, junto a la investigación de partículas, por un segundo pilar científico.

Autor: Frank Grotelüschen/Pablo Kummetz

Editora: Luna Bolívar Manaut

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