2007: AÑO DE LA CIENCIA

¡ VEN Y SORPRÉNDETE !

Ahora (13.7 billion años)

Formación de las estrellas(1 billion años)

Formación de atomos (380,000 añoss)

Formación de los núcleos (180 segundos)

??? (¿Antes de eso?)

Formación de los nucleones (10-10 segundos)

Diferenciación de quarks (10-

34 segundos?)

?

¿qué vemos?

QUARKS

Electrón

¿Como se relacionan?

• Mediante fuerzas– Luchar

Hay que tener “fuerza” para hacer “algo”

– Separar

– Unir

Modelo EstándarExplica lo que es el mundo y lo que lo mantiene junto, es decir, las partículas fundamentales y sus relaciones:

6 quarks ->

6 leptons ->

4 fuerzas y sus portadores ->

Todas las partículas conocidas son combinación de los quarks y leptones. Y son de la forma que las conocemos por las interacciones que sufren entre ellos

Graviton, fotonGluon, W±/Z

¿Cómo lo vemos?Pasar de la teoría Experimento

¿ Que queremos hacer y ver?

Idealmente, queremos identificar y medir todas las propiedades de las partículas encontradas en la colisión, la energía y la masa

+ -

Partículas cargadas

Partículas neutras

Como detectamos las partículasUn detector real no debiera tener agujeros y tener una capa lo suficientemente espesa de material que las detecte.El punto de colisión esta

“visto” por un detector que rodea la colisión. Aquí muchas partículas escapan la detección.

El punto de colision esta redeado por las distintas capas de detectores.

2km

H

¿Que vemos en el detector?

2 ~ >1/2 MH each0 leptons, jets

signal backgrounds

Diphoton productionFake jets (also conversion and electrons fakes)

H WW

2 W boson ~ 1/2 MH each2 lepton ~ 40 GeV eachMissing ET ~ 50 GeV or jets

Wjj, WW/ZZ,top

QCD, fakes b

Ahora (13.7 billion años)

Formación de las estrellas(1 billion años)

Formación de atomos (380,000 añoss)

Formación de los núcleos (180 segundos)

??? (¿Antes de eso?)

Formación de los nucleones (10-10 segundos)

Diferenciación de quarks (10-

34 segundos?)

4x10-12 seconds

Conclusiones• Hemos visto de que esta hecho el mundo:

– Partículas fundamentales y sus interacciones

• Hemos visto como se hace para comprobar la teoría– Aceleradores ( que choquen partículas)– Detectores (los ojos que ven que pasan)– Analizar y estudiar cada uno de los choques

interesantes que se producen para saber mas sobre las partículas fundamentales y sus relaciones

¿qué vemos?• Lo mas pequeño

Átomo nucleo protón

Electrón

QUARKS

¿Qué vemos?A lo alto

A nosotros

Aceleradores + Detectores

12 mt

12 mt

22 mt

15 mt

Esta es una estrategia general de los detectores actuales

Tracker: No mucho material, finamente segmentado para medir posiciones precisas de los puntos donde pasa la traza.

Calorimetro Electromágnetico: Ofrece material para frenar los chorros electromagnéticos y medir la energía depositada.

Calorimetros hadronicosOfrecen un material para frenar los chorros de hadrones y medir la energía depositada..

Detector de muones: No le importa frena muones si no guardar sus trazas-

Campos magneticos curvan las trazas y ayudan a medir el momento de las partículas..

Neutrinos escapan sin huella

Ejemplos

LEP/LHC

LHC (CERN-Geneva)

2835 bunches with 25 ns (25x10-9 sec)

20 interaction per bunch crossing

22 mt

15 mt

• Ejemplos:– Empujar:

• Un coche• Patinar• Tirar un balón….• RemarEsta son fuerzas que necesitamos un contacto

– Repelemos/Atraemos cosas:

• Imanes

• Gravedad

Estas son fuerzas que parecen a distancia

¿Como actúa una fuerza?

•Mediante fuerzas:

•Gravedad -> Nos atrae hacia a la tierra, graviton (G)•Todas las partículas sufren esta fuerza: quarks, leptones y bosones

•Electromagnetismo -> Electricidad, las ondas photon ().

•Solo las partículas cargadas sufren esta fuerza: quarks, electrón, muon, tau, W+,W-

•Fuerte -> Mantiene los quarks juntos dentro del núcleo gluon (g, )

•Solo los quarks sufren esta fuerza

•Débil -> Responsable de la radioactividad,actividad solar , (W+,W-,Z0)

•La sufren los quarks y leptones

Como interactúan los quarks