CERN (Organizacin Europea para la Investigacin Nuclear):Es el mayor laboratorio de investigacin en fsica de partculas a nivel mundial. Est situado en la frontera entre Francia y Suiza, entre la comuna de Meyrin (en el Cantn de Ginebra) y la comuna de Saint-Genis-Pouilly (en el departamento de Ain).Fundado en 1954 por 12 pases europeos, el CERN es hoy en da un modelo de colaboracin cientfica internacional y uno de los centros de investigacin ms importantes en el mundo. Actualmente cuenta con 20 estados miembros, los cuales comparten la financiacin y la toma de decisiones en la organizacin. Aparte de stos, otros 28 pases no miembros participan con cientficos de 220 institutos y universidades en proyectos en el CERN utilizando sus instalaciones. De estos pases no miembros, ocho estados y organizaciones tienen calidad de observadoras, participando en las reuniones del consejo. A cerca del xito cientfico del CERN; el primero se produjo en 1984 cuando Carlo Rubbia y Simon van der Meer obtuvieron el Premio Nobel de Fsica por el descubrimiento de los bosones W y Z. En 1992 le toc el turno a Georges Charpak "por la invencin y el desarrollo de detectores de partculas, en particular la cmara proporcional multihilos".El CERN cuenta con una serie de aceleradores de partculas entre los que destaca el, ya desmantelado, LEP (Large Electron-Positron Collider, Gran Colisionador Electrn-Positrn). Actualmente en su lugar se ha construido el LHC (Large Hadron Collider, Gran Colisionador de Hadrones), un acelerador protn-protn que operar a mayor energa y luminosidad (se producirn ms colisiones por segundo) de 27 km de circunferencia y que constituye el acelerador de partculas ms grande jams construido gracias a la colaboracin de 60 pases. Se espera que este incremento en energa y luminosidad permita descubrir el esquivo bosn de Higgs, as como confirmar o desestimar teoras de partculas como las teoras supersimtricas o las teoras de tecnicolor. La primera prueba de este ltimo se realiz con xito el 10 de septiembre de 2008.El xito del CERN no es slo su capacidad para producir resultados cientficos de gran inters, sino tambin el desarrollo de nuevas tecnologas tanto informticas como industriales. Entre los primeros destaca en 1990 la invencin del WorldWideWeb por los cientficos Tim Berners-Lee y Robert Cailliau, pero no hay que olvidar el desarrollo y mantenimiento de importantes bibliotecas matemticas (CERNLIB ahora llamada ROOT) usadas durante muchos aos en la mayora de centros cientficos, o tambin sistemas de almacenamiento masivo (el LHC almacenar un volumen de datos del orden de varios PB cada ao). Entre los segundos podemos citar imanes de 9 T en varios metros, detectores de gran precisin, imanes superconductores de gran uniformidad a lo largo de varios kilmetros, etc. Para finales de 2010 los directivos del CERN anunciaron que haban conseguido producir y capturar tomos de antimateria por un lapso de ms de una dcima de segundo. Este hecho es importantsimo para la ciencia ya que abre un campo que, al menos en la prctica, era desconocido y podra proporcionar energa en cantidades inmensas.LHC (GRAN COLISIONADOR DE HADRONES)Es un acelerador y colisionador de partculas ubicado en la Organizacin Europea para la Investigacin Nuclear, CERN. Fue diseado para colisionar haces de hadrones, ms exactamente de protones, de hasta 7TeV de energa, siendo su propsito principal examinar la validez y lmites del Modelo Estndar, el cual es actualmente el marco terico de la fsica de partculas, del que se conoce su ruptura a niveles de energa altos.Dentro del colisionador dos haces de protones son acelerados en sentidos opuestos hasta alcanzar el 99,99% de la velocidad de la luz, y se los hace chocar entre s produciendo altsimas energas (aunque a escalas subatmicas) que permitiran simular algunos eventos ocurridos inmediatamente despus del Big Bang.El LHC es el acelerador de partculas ms grande y energtico del mundo. Usa el tnel de 27km de circunferencia creado para el Gran Colisionador de Electrones y Positrones (LEP) y ms de 2,000 fsicos de 34 pases y cientos de universidades y laboratorios han participado en su construccin. Tericamente se espera que este instrumento permita confirmar la existencia de la partcula conocida como bosn de Higgs, a veces llamada partcula de la masa. La observacin de esta partcula confirmara las predicciones y "enlaces perdidos" del Modelo Estndar de la fsica, pudindose explicar cmo las otras partculas elementales adquieren propiedades como la masa.TEORA DE CUERDAS:Es un modo para describir cada fuerza y toda la materia desde un tomo a la Tierra o los confines del universo, desde el inicio de los tiempos hasta el instante final. Una teora nica que lo explicara todo. La solucin est en las cuerdas: unas pequeas partculas de energa que vibran como un violn. Hace 50 aos Einstein buscaba una sola teora que explicara el funcionamiento de todo el universo. Pero no consigui unificar todas las leyes de la naturaleza. El concepto bsico de la Teora de Cuerdas es muy sencillo, asegura que todo en nuestro universo, desde la estrella ms lejana a la partcula ms pequea est formado por un solo ingrediente: unos minsculos hilos de energa llamados cuerdas. Igual que las cuerdas de un violn pueden generar infinidad de notas musicales, estos hilos vibran de numerosas maneras para formar todos los componentes de la naturaleza, que asegura que somos capaces de unificar el universo. La unificacin supondra formular una ley que describiera todo lo que conocemos en este universo a partir de una sola idea, una ecuacin nica.Evolucin de la Teora de Cuerdas|A finales de los 60, un joven fsico italiano, Gabriele Veneziano, buscaba un grupo de ecuaciones que explicara la fuerza nuclear fuerte. Este pegamento tan fuerte que mantena unidos los protones y neutrones del ncleo de cada tomo. Parece ser que por casualidad se encontr con un libro antiguo de matemticas y en su interior encontr una ecuacin de ms de 200 aos de antigedad creada por un matemtico suizo llamado Leonhard Euler. Veneziano descubri con asombro que las ecuaciones de Euler, consideradas desde siempre una simple curiosidad matemtica, parecan describir la fuerza nuclear fuerte. Despus de un ao de trabajo, se podra decir, que elaboraron la Teora de Cuerdas de manera fortuita. Tras circular entre compaeros, la ecuacin de Euler acab escrita frente a Leonard Susskind, quien se retiro a su tico para investigar. Crea que aquella antigua frmula describa matemticamente la fuerza nuclear fuerte, pero descubri algo nuevo. Lo primero que descubri fue que describa una especie de partcula con una estructura interna que vibraba y que mostraba un comportamiento que no se limitaba al de una partcula puntual. Dedujo que se trataba de una cuerda, un hilo elstico, como una goma cortada por la mitad. Esta cuerda se estiraba y contraa adems de ondear y coincida exactamente con la frmula. Susskind redact un artculo donde explicaba el descubrimiento de las cuerdas, pero nunca lleg a publicarse.La ciencia consideraba que todas las partculas eran puntos y no cuerdas. Durante dcadas, los fsicos haban observado el comportamiento de las partculas microscpicas hacindolas chocar a velocidades muy elevadas para investigar las colisiones. Estas investigaciones les permitieron descubrir que la naturaleza era mucho ms rica de lo que pensaban. Despus de muchos ensayos y pruebas, los cientficos descubrieron los componentes bsicos de la materia. Pronosticaron que las fuerzas de la naturaleza se podrn llegar a explicar mediante las partculas.Supone un concepto bastante peculiar. Es como un juego donde dos partculas de materia juegan a pasarse una partcula, llamada partcula mensajera. Por ejemplo, en el caso del magnetismo, la partcula electromagntica sera un fotn. Cuantas ms partculas mensajeras o fotones intercambien entre ellas, mayor ser la atraccin magntica. La ciencia predijo que la causa de la fuerza que sentimos es ese intercambio de partculas mensajeras. Los experimentos confirmaron estas predicciones con el descubrimiento de las partculas mensajeras del electromagnetismo, la fuerza nuclear dbil y la fuerza nuclear fuerte. Al tratar con estas partculas de reciente descubrimiento, los cientficos se acercaban al sueo de Einstein de unificar las fuerzas. Los fsicos que estudiaban las partculas razonaron que si rebobinramos en el tiempo hasta los momentos previos del Big Bang, hace unos catorce mil millones de aos, cuando la temperatura del universo era billones de grados superior, el electromagnetismo y la fuerza nuclear dbil seran imperceptibles. Se fundiran para formar una nueva fuerza llamada electro-dbil. Los fsicos consideran que si reculan ms en el tiempo, la fuerza electro-dbil se unira a la fuerte en una gran sper-fuerza. Aunque no ha sido demostrado, la mecnica quntica ha podido explicar como tres de las fuerzas a nivel subatmico pueden unificarse. Dieron con una teora plausible para la fsica de las partculas ms elementales, que permita explicar todas las relaciones entre la dbil, la fuerte y la electromagntica de un mismo modo. Todo converga hacia un concepto muy simple de las partculas y fuerzas conocidas, que pas a conocerse como MODELO ESTNDAR. Por ello recibieron el premio Nobel. Pero, a pesar de que el modelo explicara tres de las fuerzas que rigen el mundo de lo minsculo, no inclua la fuerza ms familiar de todas, la gravedad.El modelo estndar eclips a la teora de cuerdas. La mayora de fsicos perdi el inters por la teora de cuerdas. Las teoras parecan carecer de sentido, porqu haba una partcula sin masa que no se llegaba a ver en los experimentos, requera diez dimensiones, haba partculas que viajaban a mayor velocidad que la luz, etc.

En 1973 slo algunos fsicos jvenes seguan con la teora de las cuerdas, entre ellos John Schwarz. Intentaba resolver algunos de sus numerosos problemas como la misteriosa partcula sin masa, adems de otras anomalas o incongruencias matemticas. Despus de cuatro aos de trabajo con la teora de cuerdas, fue cuando se le ocurri que aquellas ecuaciones podan estar describiendo la gravedad. Eso significaba que tenan que reconsiderar el tamao de aquellos hilos de energa. Al suponer que el tamao de las cuerdas era billones de veces ms pequeas que un tomo, uno de los defectos de la teora pasaba a ser una virtud. Aquella partcula sin masa pareca ser el GRAVITN. La codiciada partcula que supuestamente transmita la gravedad en el nivel quntico. La teora de cuerdas haba encontrado la pieza del rompecabezas que le faltaba al modelo estndar. Schwarz envi un artculo acerca del funcionamiento de la gravedad en los niveles subatmicos, pero la comunidad cientfica no lo lleg a publicar. Sin embargo Schwarz pensaba que si la teora explicaba el funcionamiento de la gravedad a nivel quntico, tena que ser la llave de la unificacin de fuerzas. A principios de los ochenta, Schwarz y Michael B. Green se propusieron resolver todas las anomalas matemticas. La teora de cuerdas estaba plagada de anomalas matemticas. Tras cinco aos, en 1984, lograron culminar su trabajo demostrando matemticamente que la teora de cuerdas quedaba libre de anomalas. Dedujeron que la teora, adems de explicar la gravedad, tambin explicaban el resto de fuerzas. Se trataba de una posible unificacin. En este caso, la reaccin de la comunidad cientfica fue totalmente positiva. La teora fue bautizada como LA TEORA DE TODO. Esta nueva versin de la teora de cuerdas pareca describir todos los componentes bsicos de la naturaleza.Teora de TodoDentro de cada porcin de materia hay miles de billones de tomos. Cada tomo est formado por elementos ms pequeos, electrones en rbita de un ncleo formado por protones y neutrones. Estos, constan de partculas ms diminutas llamadas quarks. Pero la teora de cuerdas indica que aqu no acaba todo. Afirma que estas partculas, que lo forman todo en el universo, constan de unos ingredientes an ms pequeos. Pequeos hilos de energa vibrantes que parecen cuerdas. Cada una de estas cuerdas es sorprendentemente pequea. De hecho, si agrandramos un tomo hasta tener el tamao del sistema solar, una cuerda sera como un rbol. ste es el concepto clave. Del mismo modo que las diferentes vibraciones en la cuerda de un violn crean lo que percibimos como notas musicales, las cuerdas vibran de distintas maneras y dotan a las partculas de sus propiedades nicas, como la masa y la carga. Por ejemplo, la nica diferencia entre nuestras partculas y las que transmiten la gravedad y el resto de fuerzas es el modo en el que vibran estas cuerdas. Al estar formado por una increble cantidad de estas cuerdas vibratorias, el universo se podra describir como una gran sinfona csmica. Esta elegante teora resuelve el conflicto entre nuestra inestable e impredecible imagen del espacio a escala subatmica y el concepto de tranquilidad del espacio a gran escala.Se trata de la inestabilidad de la mecnica quntica contra la suavidad de la teora general de la relatividad. Resulta muy difcil unificarlas y hacerlas coincidir. Lo que hace la teora de cuerdas es calmar los altibajos de la mecnica quntica. Los allana al tomar el concepto clsico de una partcula puntual y estirarla para formar una cuerda. De manera que la agitacin sigue presente, pero con la tranquilidad suficiente para que la teora quntica y la relatividad general puedan fundirse en este tipo de marco. Pero esta nueva teora tiene un punto dbil: ningn experimento real puede comprobar lo que ocurre a estas escalas. No se puede observar nada acerca de partculas tan diminutas, ni de energas tan fuertes. Es decir, no hay forma de demostrar ni anlisis posible que asegure que estn equivocados. La teora es segura, pero puede ser vista como una teora de la fsica e incluso un pensamiento filosfico.La Teora MEn 1985 la teora de cuerdas pareca imparable, pero los que trataban con ella se daban cuenta que se vena abajo. Con el tiempo, sus defensores fueron tan eficientes, que no elaboraron una teora sino cinco versiones de la teora de cuerdas. Cada una se basaba en las cuerdas y en las dimensiones adicionales, pero las cinco versiones no estaban afinadas. Haba quien aseguraba que las cuerdas eran hilos abiertos, otros afirmaban que eran bucles cerrados, incluso haba dos versin que requeran veintisis dimensiones. Las cinco versiones parecan igual de vlidas, pero Cul describa nuestro universo? Si hay cinco, puede que haya gente capaz de encontrar veinte, o quizs la cifra sea incalculable. Pareca que la teora de cuerdas perda fuerza de nuevo.Por ello Edward Witten, preparando la conferencia anual sobre teora de cuerdas de 1995, pens en eliminar alguna de las cinco teoras. Elabor una nueva y espectacular forma de contemplar la teora de cuerdas. Desde el punto de vista de la nueva versin, la verdad es que no haba cinco teoras diferenciadas. Lo que considerbamos como cinco teoras, no eran ms que cinco enfoques de un mismo concepto. La teora de cuerdas estaba por fin unificada. El trabajo de Witten supuso un trabajo tan revolucionario que recibi un nombre propio: La Teora M. Con ella se renovaron las esperanzas de tener una teora que lo pudiera explicar todo en el universo, pero no todo eran ventajas.Antes de la Teora M, el mundo pareca operar con diez dimensiones: una para el tiempo, las tres dimensiones del espacio y seis dimensiones ms que no eran completamente visibles. La Teora M necesita otra dimensin espacial. Resulta casi imposible imaginarse las dimensiones adicionales ya que nuestro cerebro ha evolucionado apreciando las tres que vemos a diario. Para tratar de entenderlo, pensemos en una pelcula de cine. Aunque los personajes de las pelculas parezcan tridimensionales, solo disponen de dos dimensiones, no pueden moverse adelante y atrs de la pantalla, es un efecto ptico. Para desplazarse en esa direccin, los personajes deberan atravesar la pantalla. Podemos entender que las dimensiones estn relacionadas con las direcciones que podemos tomar, tambin llamados grados de libertad. Cuantos ms grados de libertad, menos limitadas sern las acciones que se puedan realizar. Si realmente hay otra dimensin ms, las cuerdas tendrn menos lmites. Con esta nueva dimensin, se averigu que estas teoras acogan objetos ms grandes que las cuerdas. Se trata de una especie de membrana o superficie. Witten predijo que las cuerdas se podan estirar para formar una especie de membranas. Estas membranas podran tener tres o ms dimensiones. Si contara con la suficiente energa, una de ellas podra alcanzar un tamao gigantesco, puede que tan grande como nuestro universo. La existencia de membranas gigantescas y de dimensiones paralelas, ofrece la posibilidad de que nuestro universo puede que est dentro de una membrana, alojado dentro de un espacio mucho ms grande y con ms dimensiones. Un ejemplo grfico y mucha imaginacin, sera como si viviramos dentro de una barra de pan. Nuestro universo sera como una sola rebanada de pan dentro de un espacio extra mucho mayor. Si estas ideas son correctas, la barra de pan podra tener ms rebanadas, es decir, otros universos situados a nuestro lado, universos paralelos. Algunos de ellos se pareceran a nuestro universo, podran tener materia y planetas. Otros seran mucho ms extraos, quizs se rijan por unas leyes de la fsica muy diferentes. Todos estos universos existiran en las dimensiones adicionales de la Teora M. Big Bang y Teora MParece ser que el inmenso universo que conocemos fue muy pequeo. Increblemente pequeo. Hasta que de repente se hizo ms grande, muchsimo ms grande, durante un dramtico acontecimiento conocido como el Big Bang. El Big Bang ampli el tejido espacial y desencaden una serie de acontecimientos que desembocaron en el universo que conocemos y apreciamos hoy en da. Pero esta teora siempre tuvo una serie de problemas. Si reduces el universo a una unidad infinitesimalmente pequea pero dotada de una densidad abrumadora, llega un momento en que nuestras leyes de la fsica se vienen abajo. Resultan simplemente ilgicas. Adems de todo esto, est el estallido en si mismo. Qu fue exactamente? El concepto clsico de la teora del Big Bang no dice nada acerca de qu estall, ni lo que ocurri antes, ni las consecuencias.Algunos defensores de la Teora de Cuerdas han sugerido que el Big Bang no fue el inicio de todo. Tomemos la Teora M como cierta, entonces vivimos en una membrana dentro de un espacio multidimensional donde hay ms membranas, y todas ellas se mueven. Algunos cientficos aseguran que la respuesta al acertijo del Big Bang radica en los movimientos de las gigantescas membranas. No es muy difcil imaginar que dos de estas membranas chocan entre s. Segn esta idea, en algn momento anterior al Big Bang dos membranas que albergaban universos paralelos se precipitaron la una contra la otra hasta que chocaron. Toda esa energa tena que ir a alguna parte. As desencaden el Big Bang, creando la expansin que conocemos y calienta todas las partculas del universo formando una enorme masa ardiente. Por ello, se puede decir que el Big Bang no fue un acontecimiento especial, sino que las membranas pueden colisionar repetidamente, es decir, puede que ocurra en el futuro. Se trata de una idea intrigante, pero hay bastantes problemas en ella. La verdad es que no se sabe muy bien lo que sucede cuando dos membranas colisionan. Podramos dar con la misma situacin que se produce con el choque de dos cuerdas, las ecuaciones no tienen sentido. Los modelos requieren demasiadas presuposiciones.