En septiembre de 1954, en una Europa en reconstrucción después de la devastadora Segunda Guerra Mundial, el laboratorio CERN empezó su andadura en la frontera francosuiza. El Consejo Europeo para la Investigación Nuclear fue creado en una resolución de la conferencia general de la Unesco en París en 1951, impulsado por varios científicos eminentes como Robert Oppenheimer, Louis de Broglie, Niels Bohr, Isaac Rabi… así como varios diplomáticos visionarios, que creían firmemente que Europa, que había sido la cuna de la física moderna, debía recuperar su posición de liderazgo y esto no podría hacerse sino en colaboración. El plan de este consejo era desarrollar el proyecto de un laboratorio europeo para la investigación en física subatómica, que en aquel momento se centraba en la física nuclear. Durante setenta años, los experimentos del CERN han sido líderes en la exploración de los constituyentes más básicos de la materia, y han establecido el modelo estándar de partículas como la teoría cuántica que explica con una precisión espectacular los fenómenos físicos a la escala más pequeña que hemos explorado hasta la fecha.
El CERN explora el mundo subatómico mediante el estudio de la colisión de partículas cada vez a más alta energía. Para ello es necesario acelerarlas hasta alcanzar velocidades cercanas a la velocidad de la luz. Esto se consigue mediante campos electromagnéticos que mantienen las partículas moviéndose en trayectorias circulares y acelerándose un poco más en cada vuelta. Así, el CERN ha ido construyendo paulatinamente colisionadores circulares cada vez más grandes, que van alimentándose unos a otros. El primero fue el Proton Synchrotron (PS), o sincrotrón de protones, de 140 metros de diámetro, en 1959; después el Super Proton Synchrotron (SPS), o supersincrotrón de protones, de 7 km de longitud, en 1976. El colisionador de electrones y positrones, Large Electron-Positron (LEP), en 1989, requirió construir un túnel de 27 km de longitud a unos 100 metros bajo tierra, la mayor obra civil de la época. Ese mismo túnel se usó posteriormente para acelerar y colisionar protones en el Large Hadron Collider (gran colisionador de hadrones), que sigue en funcionamiento, y tiene aún que ser mejorado en la llamada fase de alta luminosidad (HL-LHC) que operará a partir de 2029 durante al menos otros diez años. El CERN está actualmente explorando la posibilidad de construir un túnel de unos 90 km para albergar un futuro colisionador circular.
No son pocos los descubrimientos científicos asociados al CERN, en todos y cada uno de los aceleradores construidos. El descubrimiento de las corrientes neutras en el PS en 1973 supuso un paso fundamental en la comprensión de la fuerza electrodébil; la observación de los mediadores de dicha interacción en 1983 en el SPS, los bosones W y Z, confirmó definitivamente el modelo estándar. El colisionador LEP confirmó la existencia de tres familias de leptones y de quarks. La partícula más misteriosa del modelo estándar, el bosón de Higgs, responsable de que todas las partículas tengan masa y predicha décadas antes, fue descubierta en el LHC poco después de arrancar este, en 2012. Todos estos descubrimientos han sido merecedores de varios premios Nobel.
Inserción del detector semiconductor de trazas (SCT) de ATLAS del CERN, construido con la participación de la IFIC, dentro del gran detector ATLAS. Se aprecia también el calorímetro detector de hadrones de ATLAS al que el IFIC también contribuyó.
La tecnología de los aceleradores de partículas explora también la frontera de lo posible en imanes superconductores, tecnología de vacío y detectores de radiación, por lo que cualquier avance necesario para la física de partículas es también un avance tecnológico con potenciales aplicaciones a otras áreas. Uno de los avances más notables del CERN fue la invención de la cámara de hilos por Charpak, que revolucionó la detección de partículas. Muchos de los desarrollos del CERN han encontrado aplicaciones en imagen y tratamiento médico.
Durante setenta años el CERN no solo ha sido pionero en la investigación científica en física fundamental, sino que ha ido mucho más allá: ha establecido un modelo exitoso de colaboración global, en el que las decisiones sobre proyectos se han conseguido separar de los intereses nacionales, gracias a unos principios fundacionales que prohíben cualquier conexión con las tecnologías militares e incluyen un compromiso firme por la ciencia abierta. El CERN tiene por objetivo el avance del conocimiento y todos sus resultados científicos y desarrollos tecnológicos deben ser publicados o hechos públicos para el beneficio general. Así la invención más célebre del CERN, la World Wide Web, la base de internet, fue puesta a disposición de la sociedad inmediatamente a coste cero.
España fue el decimocuarto país en entrar a formar parte del CERN en 1961, en un momento en que la física de partículas y nuclear en España era casi inexistente. Una excepción era el Instituto de Física Corpuscular, en Valencia, bajo la dirección de Joaquín Catalá, que había importado, tras su paso por el Reino Unido, las técnicas de emulsiones fotográficas para detectar las partículas producidas en aceleradores y reactores nucleares. Por razones supuestamente presupuestarias, España abandonó el CERN en 1968, decisión que obligó a una incipiente generación de físicos nucleares y de partículas a emigrar para formarse en el extranjero. Quince años después, en 1983, España volvió a entrar en el CERN y esta vez se impulsó un plan movilizador de la física de altas energías con estándares internacionales que permitió consolidar esta área de investigación en el país. En 1985 el IFIC se convirtió en un centro mixto del CSIC y la Universitat de València y fue atrayendo talento hasta convertirse en un centro de primer nivel internacional. En 2024 el IFIC ha revalidado su acreditación de Centro de Excelencia Severo Ochoa.
La cooperación científica internacional y pacífica en el CERN durante setenta años ha constituido un modelo de éxito y tiene que ser la vía para afrontar los nuevos y formidables retos del futuro, por medio de la ciencia básica y la tecnología.
