Ciencia Kanija

Recientes programas de televisión han afirmado que la Tierra podría ser destruida por los agujeros negros creados en los aceleradores de partículas, y que el helio-3 de la Luna podría usarse para la energía de fusión. Frank Close advierte que estas “leyendas urbanas” deben erradicarse antes de que se acepten como hechos.

Un documental de televisión repitió leyendas urbanas sobre que el Gran Colisionador de Hadrones podría crear agujeros negros. Fuente: Mehau Kulyk/Science Photo Library

¿Sabías que cuando el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) se ponga en funcionamiento la próxima primavera en el CERN, podría crear mini agujeros negros que destruyan la Tierra? Esto no es algo extraído de una novela de Dan Brown, sino de una documental de televisión difundido como parte de la serie Horizon (Horizontes) de la BBC el 1 de mayo – un programa que ha estado emitiéndose durante más de 40 años y que se supone el abanderado de la televisión científica en el país. Aunque el documental en sí mismo era bastante mesurado, los productores comenzaron con la afirmación sobre el agujero negro y lo usaron en su publicidad para el documental.

Los físicos que recuerdan excelentes documentales de Horizon en el pasado – por ejemplo, sobre el descubrimiento de los bosones W y Z – se habrán disgustado de que un proyecto tan maravilloso como el LHC haya sido vendido de una forma tan sensacionalista. Era descorazonador que los productores del programa sintieran la necesidad de repetir esta preocupación innecesaria sobre los agujeros negros que se producirían en el acelerador de partículas, que los físicos ya habían descartado antes de que el Colisionador de Iones Pesados Relativistas se pusiera en marcha en el Laboratorio Nacional de Brookhaven en 2000 (Physics World julio 2000 pp19–20, sólo edición impresa).

Mientras tanto, en otro documental de , emitido el 10 de abril, afirmaba que una de las razones para enviar humanos a la Luna es que podemos recolectar helio-3 como combustible para plantas de fusión en la Tierra. La necesidad de traer helio-3 de la Luna ha sido incluso comentada brevemente en Physics World (mayo 2007 pp12–13, sólo edición impresa) y, más preocupante, ha sido presentada a los comités del congreso de los Estados Unidos, incluyendo el Comité de Ciencia y Tecnología de la Casa de los Representantes en 2004.

Como físico de partículas, por supuesto que estoy interesado en el LHC; y como presidente de un grupo de trabajo configurado por el Centro Nacional Espacial Británico para mirar el futuro de la ciencia espacial del Reino Unido – incluyendo la posibilidad de que los humanos vuelvan a la Luna – también estoy intrigado por el tema del helio-3. Ambas afirmaciones me molestaron y, en la investigación, cada una se revela como un ejemplo de lo que conocemos como “leyendas urbanas científicas” – mitos de dudosa procedencia que se propagan, convirtiéndose en algo de dominio público e incluso incluyendo en la política. Por tanto, ¿cuál es la realidad y qué pueden hacer los físicos para corregir esta desinformación?

Las estadísticas de los “strangelet”

La historia del LHC como la máquina del Armagedón sería de risa si no fuese tan serio. Los aficionados de Dan Brown – cuya novela Ángeles y Demonios está en parte situada en el CERN – podrían creer que el laboratorio de Ginebra produce una cantidad de antimateria capaz de hacer armas de destrucción masiva. Pero no esperaba encontrar una afirmación igualmente descabellada usada para promocionar Horizon. Tal y como se colocaba en el sitio web de programa: “Algunos científicos argumentan que durante el periodo de 10 años de operación hay una posibilidad entre 50 millones de que un experimento como el LHC provocase una catástrofe de dimensiones épicas”. El sitio entonces invitaba a tomar parte en una encuesta sobre si el LHC debía ser puesto en marcha o no, basándose en esta “probabilidad”.

Aunque el LHC creará las colisiones más energéticas jamás vistas en la Tierra, los rayos cósmicos y otras energías aún mayores han estado bombardeando nuestro planeta durante miles de millones de años sin ningún contratiempo. Cuando pregunté a los productores de Horizon de dónde habían obtenido esa estadística de 1 entre 50 millones, me dijeron que la habían obtenido de una “fuente fiable”: Our Final Century (Nuestro siglo final) por el cosmólogo de la Universidad de Cambridge Martin Rees. Pero cuando leí este libro, me quedó claro que la investigación del programa había sido tristemente incompleta. En la página 124, Rees discute un artículo publicado en 1999 por los teóricos del CERN Arnon Dar, Álvaro de Rújula y Ulrich Heinz que usaron el hecho de que la Tierra y el cosmos han sobrevivido durante varios miles de millones de años para estimar la probabilidad de que los colisionadores produjesen unas partículas hipotéticas llamadas “strangelets” que podrían destruir nuestro planeta (1999 Phys. Lett. B 470 142).

Rees describe justamente sus conclusiones como sigue: “Si el experimento se ejecutase durante 10 años, el riesgo de una catástrofe no sería mayor de 1 entre 50 millones”. En otras palabras, las posibilidades de un desastre es de 1 entre 50 millones como mínimo (dado que no ha ocurrido ningún desastre ha ocurrido); esto es bastante distinto a decir, como hace Horizon, que hay “una probabilidad entre 50 millones” de que suceda una catástrofe en el momento de encender el LHC.

Además, cuando Dar y sus colegas escribieron el artículo de 1999, un comité de eminentes científicos designado por el laboratorio de Brookhaven también estaba investigando si el RHIC podría producir strangelets (arXiv:hep-ph/ 9910333v3). Este estudio no sólo usó información cosmológica sino también datos obtenidos de las colisiones entre iones pesados (aunque a menores energías de lo que el RHIC obtendría) para demostrar que las posibilidades de una catástrofe era como mínimo de 1 entre 10¹⁹.

Además, estos datos se refieren específicamente a los strangelets que se producirían en el RHIC, como Rees deja claro, y no tiene nada que ver con la cuestión de si deberíamos arriesgarnos a crear agujeros negros. Es más, ¿por qué Horizon habla de agujeros negros? La única razón puede ser que existe una teoría que propone que se pueden generar mini agujeros negros en un colisionador. Pero si se menciona esta teoría, entonces se debe incluir todo sobre ella, la cual afirma claramente que los mini agujeros negros no supondrían ninguna amenaza en absoluto debido a que no crecerían sino que se evaporarían y morirían.

Como si se necesitasen más pruebas de que los colisionadores son seguros, el CERN también convocó un “grupo de estudio de la seguridad del LHC” para ver si los riesgos de este nuevo colisionador podrían crear agujeros negros o strangelets. Concluyó – en un informe oficial del CERN publicado en 2003 (CERN-2003-001) – que “no existe ninguna base de alguna amenaza concebible ” o de alguna eventualidad, que es lo más que puede aproximarse la ciencia a decir que las posibilidades son cero. Desafortunadamente, el programa de Horizon no hizo mención a estas serias y extensas investigaciones incluso aunque la oficina de prensa del CERN dio a los investigadores del programa una copia del informe del laboratorio de 2003. En lugar de esto, se llevó a creer al público que los científicos estaban preparados para embarcarse en unos experimentos que podrían significar el final para el planeta.

Los errores del helio

Permíteme ahora volverme hacia la leyenda del helio-3. En la mayoría de los experimentos de fusión, como el Toro Europeo Común (JET) del Reino Unido, un combustible de núcleos de deuterio y tritio se convierten en un tokamak en helio-4 y un neutrón, liberando además energía en el proceso. No involucra nada de helio-3, por lo que ¿de donde viene el mito? Introduce “fusión de helio-3″ en Google y encontrarás numerosos sitios web que apuntan que el neutrón producido en la fusión del deuterio-tritio hace radiactivos los muros del tokamak, pero que la fusión podría ser “limpia” si se hiciera reaccionar deuterio con helio-3 para producir helio-4 y un protón.

Dado que la cantidad de helio-3 disponible en la Tierra es insignificante, se ha propuesto que deberíamos ir a la Luna a obtener el isótopo, que se produce en el Sol y podría volar hacia la superficie de la luna a través del viento solar. Aparte de no tener siquiera la certeza de que exista helio-3 en la Luna, hay dos problemas principales con esta idea – una obvia y otra intrigantemente sutil. El primer problema es que, en un tokamak, el deuterio reacciona más de 100 veces más lentamente con helio-3 que con el tritio. Esto es debido a que la fusión tiene que superar la repulsión eléctrica entre los protones del combustible, la cual es mucho mayor para las reacciones del deuterio-helio-3 (los núcleos tienen uno y dos protones respectivamente) que para las reacciones deuterio-tritio (un protón cada uno).

Claramente, el deuterio–helio-3 es un proceso de fusión pobre, pero la ironía es mucha mayor como mostraré ahora. Un tokamak no es como un acelerador de partículas donde rayos que giran uno contra otro de deuterio y helio-3 chocan y se fusionan. En lugar de esto, todos los núcleos del combustible se funden, lo que significa que dos núcleos de deuterio pueden fusionarse rápidamente para formar núcleos de tritio y un protón. El tritio puede ahora fusionarse con el deuterio – de nuevo mucho más rápidamente que el deuterio con el helio-3 – para obtener helio-4 y un neutrón.

Por lo que trayendo helio-3 de la Luna, todo lo que conseguiremos será crear una máquina de fusión de deuterio-tritio, ¡que es precisamente lo que los aficionados al helio querían evitar! Sin inmutarse, algunas de estas personas incluso sugieren que dos núcleos de helio-3 podrían usarse para fusionarse entre ellos y producir deuterio, una partícula alfa y energía. Desafortunadamente, esta reacción tiene lugar incluso más lentamente que la fusión del deuterio-tritio y el combustible tendría que calentarse a unas temperaturas inviablemente altas que estarían más allá de lo alcanzable por un tokamak. Y como ni siquiera el próximo Reactor Experimental Termonuclear Internacional (ITER) será capaz de generar electricidad a partir de la última reacción, la historia del helio-3 lunar – como la del LHC como máquina del Armagedón – es, para mí, una estupidez.

Mayor presión

¿No eleva la presión sanguínea de los físicos cualquiera de estos temas? Toda publicidad es buena publicidad, dirían algunos. Pero yo creo que todos deberíamos estar preocupados. La leyenda del LHC se ha repetido en el New Yorker y en varios estudios sobre el documental de Horizon. Incluso algunos colegas no físicos me piden que les explique de qué va todo esto. Si Horizon afirma ser el abanderado de las series científicas de televisión en la cual el público confía para formarse su opinión, desearía que los investigadores hicieran sus investigaciones y que los editores diesen cuenta de ellas.

Las leyendas sobre la obtención de combustible para la fusión en la Luna y del Armagedón del LHC se convierten en fábulas. Dentro de una década es posible que comités de científicos bien informados y de políticos bastante menos informados, con la opinión pública sobre sus cabezas, decidirán sobre involucrarnos en megaproyectos como el siguiente acelerador gigante, la exploración espacial humana, o incluso una planta de fusión comercial post-ITER.

Las decisiones que se toman dejándose llevar por la opinión pública que está influenciada por las leyendas urbanas tiene el extremo de la historia en la arena biomédica: la controversia sobre si dar a los niños una inmunización combinada contra el sarampión, paperas y rubeola (triple vírica) puede ser el ejemplo más reciente. Mi advertencia es que si ves un error en los medios de comunicación, habla claro, escribe a los editores y trata de que se hagan las correcciones pertinentes. Es una oportunidad para tener buena ciencia en las noticias.