Future Circular Collider: El acelerador que transformará la ciencia en el próximo siglo

El CERN se prepara para dar el mayor salto en la física de partículas con el Future Circular Collider (FCC), un acelerador tres veces más grande que el LHC y con una capacidad para colisionar partículas a energías diez veces más altas. Este megaproyecto, que podría comenzar en 2045, tiene como objetivo explorar fenómenos desconocidos y responder preguntas clave sobre el origen del universo. ¿Qué hace que el FCC sea único y cuáles son los desafíos que enfrenta? Lo explicamos todo aquí.

En la frontera franco-suiza, donde el bosón de Higgs fue descubierto en 2012, la comunidad científica prepara un colosal proyecto que pretende desentrañar los secretos más íntimos del universo. El Colisionador Circular del Futuro (FCC, por sus siglas en inglés), un acelerador de partículas de 91 kilómetros de circunferencia, emerge como la próxima gran apuesta de la física moderna.

La naturaleza produce partículas elementales "mágicas"

Concebido por el CERN, este gigante subterráneo –que triplicará el tamaño del actual Gran Colisionador de Hadrones (LHC)– no solo buscará respuestas a preguntas fundamentales, sino que también impulsará una revolución tecnológica cuyas ondas se extenderán más allá de los laboratorios, según revela el estudio de viabilidad presentado ayer.

Un anillo hacia lo desconocido

El FCC no es una mera ampliación del LHC, sino un salto conceptual. Su estructura circular, que abarcará desde Ginebra hasta el lago Lemán, albergará imanes superconductores de última generación, capaces de generar campos magnéticos 50% más potentes que los actuales. Esta tecnología permitirá colisionar partículas a energías de 100 teraelectronvoltios (TeV) , diez veces superiores a las del LHC. El proyecto se articulará en dos fases: una primera (década de 2040) dedicada a analizar con precisión sin precedentes ya conocidas, como el Higgs, y una segunda (2070) enfocada en generar colisiones de protones e iones pesados que "abrirían la puerta a lo desconocido", explica Giorgio Chiarelli, director de investigación del Instituto Nacional de Física Nuclear de Italia.

El LHC confirmó el Modelo Estándar de la física de partículas, pero dejó preguntas cruciales sin responder: ¿qué es la materia oscura? ¿Por qué la gravedad es tan débil comparada con otras fuerzas? ¿Existen dimensiones ocultas o partículas supersimétricas? El FCC se presenta como un faro para navegar estas incógnitas.

En su primera fase, analizará el Higgs con una precisión del 1%, buscando desviaciones que apunten a "nueva física". Todavía existen misterios sobre su comportamiento y propiedades que la FCC podría ayudar a resolver.

La segunda fase, mediante colisiones ultraenergéticas, podría descubrir partículas masivas predichas por teorías como la supersimetría o incluso evidencias de dimensiones extras.

Tecnología: un motor de innovación global

El FCC no es solo un proyecto científico, sino un catalizador tecnológico. Sus requisitos han impulsado avances en criogenia (para mantener los imanes a -271°C), superconductores (que transportarán corrientes gigantes sin resistencia) y sistemas de vacío (para evitar interferencias en el haz de partículas). Estas innovaciones, desarrolladas en colaboración con empresas e institutos de 30 países, tendrán aplicaciones en medicina (como mejores imágenes por resonancia magnética), energía (almacenamiento eficiente) y computación cuántica.

Además, la gestión de los 50 petabytes de datos generados anualmente –equivalentes a 10 millones de DVDs– aplica algoritmos de inteligencia artificial (IA) y redes de transmisión revolucionarias. Esto podría estimular el desarrollo de nuevas técnicas en IA y computación de alto rendimiento, con impactos más allá de la física de partículas.

Aunque el diseño conceptual estará listo en 2025, el proyecto enfrenta un escrutinio riguroso. En 2028, los 24 países miembros del CERN –entre ellos España, Alemania y Francia– decidirán si financiarán los 14.000 millones de francos suizos (unos 14.500 millones de euros) estimados para la primera fase. El costo, comparable al de un programa espacial internacional, ha generado debates sobre prioridades científicas.

Los críticos argumentan que los fondos de esta magnitud deberían destinarse a desafíos urgentes como el cambio climático. Sus defensores, en cambio, subrayan que la ciencia básica –como la mecánica cuántica en su día– termina transformando la sociedad de formas impredecibles. El nuevo colisionador "ofrece una oportunidad emocionante para la comunidad de física de partículas, y de hecho para toda la física, en el escenario mundial", apunta Dave Toback, físico de la Universidad Texas A&M,  que trabajó durante años en el colisionador Tevatron de Fermilab en Estados Unidos, cerrado en 2011.

 Si se aprueba, la FCC marcará un hito en la cooperación científica global. Su construcción, que implicará tuneladoras capaces de excavar 70 metros diarios y redes logísticas transnacionales, será un ejemplo de ingeniería extrema. Más allá de sus metas científicas, el proyecto simboliza una apuesta por el conocimiento como antídoto contra la incertidumbre. Cuando sus primeras haces de partículas circulen, mediado el siglo, la FCC podría darnos no solo respuestas, sino nuevas preguntas que redefinirán nuestro lugar en el cosmos.