El gran colisionador y acelerador de particulas
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EL GRAN COLISIONADOR Y ACELERADOR DE PARTICULAS O HADRONES DAVID RAMIREZ 11°C
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EL GRAN COLISIONADOR Y ACELERADOR DE PARTICULAS
O HADRONES
DAVID RAMIREZ
11°C
ALGUNOS OBJETIVOS DEL EXPERIMENTO
Descubrir qué es realmente la masa. Descubrir qué es la materia oscura (que
ocupa más del 95% de la masa del Universo) Descubrir cuántas son las partículas totales
del átomo. Descubrir la existencia o no de las partículas
supersimétricas Descubrir por qué no hay más antimateria. Descubrir cómo era la materia durante los
primeros segundos que siguieron al Big Bang.
¿QUE ES UN ACELERADOR DE PARTÍCULAS?
Estas enormes máquinas aceleran partículas cargadas (iones) mediante campos electromagnéticos en un tubo hueco en el que se ha hecho el vacío, y finalmente hacen colisionar cada ion con un blanco estacionario u otra partícula en movimiento. Los científicos analizan los resultados de las colisiones e intentan determinar las interacciones que rigen el mundo subatómico. (Generalmente, el punto de colisión está situado en una cámara de burbujas, un dispositivo que permite observar las trayectorias de partículas ionizantes como líneas de minúsculas burbujas en una cámara llena de líquido.)
EL GRAN COLISIONADOR DE HADRONES
El Gran Colisionador de Hadrones, GCH es un acelerador y colisionador de partículas ubicado en la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN, sigla que corresponde su antiguo nombre en francés: Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire), cerca de Ginebra, en la frontera franco-suiza. Fue diseñado para colisionar haces de hadrones, más exactamente de protones, de hasta 7 TeV de energía, siendo su propósito principal examinar la validez y límites del Modelo Estándar, el cual es actualmente el marco teórico de la física de partículas, del que se conoce su ruptura a niveles de energía 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 sí produciendo altísimas energías (aunque a escalas subatómicas) que permitirían simular algunos eventos ocurridos inmediatamente después del big bang.
El LHC es el acelerador de partículas más grande y energético del mundo.[Usa el túnel de 27 km de circunferencia creado para el Gran Colisionador de Electrones y Positrones (LEP en inglés) y más de 2000 físicos de 34 países y cientos de universidades y laboratorios han participado en su construcción.
Una vez enfriado hasta su temperatura de funcionamiento, que es de 1,9 K (menos de 2 grados por encima del cero absoluto o −271,15 °C), los primeros haces de partículas fueron inyectados el 1 de agosto de 2008, y el primer intento para hacerlos circular por toda la trayectoria del colisionador se produjo el 10 de septiembre del año 2008. Aunque las primeras colisiones a alta energía en principio estuvieron previstas para el 21 de octubre de 2008, el experimento fue postergado debido a una avería que produjo la fuga del helio líquido que enfría uno de los imanes superconductores.
EXPERIMENTOS
Los protones se acelerarán hasta tener una energía de 7 TeV cada uno (siendo el total de energía de la colisión de 14 TeV). Se están construyendo 5 experimentos para el LHC. Dos de ellos, ATLAS y CMS, son grandes detectores de partículas de propósito general. Los otros tres, LHCb, ALICE y TOTEM, son más pequeños y especializados. El LHC también puede emplearse para hacer colisionar iones pesados tales como plomo (la colisión tendrá una energía de 1150 TeV). Los físicos confían en que el LHC proporcione respuestas a las siguientes cuestiones:
El significado de la masa (se sabe cómo medirla pero no se sabe qué es realmente)
La masa de las partículas y su origen (en particular, si existe el bosón de Higgs)
El origen de la masa de los bariones Número de partículas totales del átomo
A saber el porqué tienen las partículas elementales diferentes masas (es decir, si interactúan las partículas con un campo de Higgs)
El 95% de la masa del universo no está hecha de la materia que se conoce y se espera saber qué es la materia oscura
La existencia o no de las partículas supersimétricas Si hay dimensiones extras, tal como predicen varios modelos
inspirados por la Teoría de cuerdas, y, en caso afirmativo, por qué no se han podido percibir
Si hay más violaciones de simetría entre la materia y la antimateria
El LHC es un proyecto de tamaño inmenso y una enorme tarea de ingeniería. Mientras esté encendido, la energía total almacenada en los imanes es 10 gigajulios y en el haz 725 megajulios.
Alarmas sobre posibles catástrofes
La formación de un agujero negro estable.
Pero la CERN afirmo que:
En el hipotético caso de que se creara un agujero negro, sería tan infinitamente pequeño que podría atravesar la Tierra sin tocar ni un solo átomo, ya que el 95% de estos son espacios vacíos. Debido a esto, no podría crecer y alcanzaría el espacio, donde su probabilidad de chocar contra algo y crecer, es aún más pequeña.[
LINEA DE TIEMPOFecha Evento
2008-09-10 CERN disparó con éxito los primeros protones en el circuito del túnel por etapas.
2008-09-19Se produjo amortiguación magnética en alrededor de 100 imanes de flexión en los sectores 3 y 4, causando una pérdida de aproximadamente 6 toneladas de helio líquido.
2008-09-30 Se tenía prevista la primera colisión, pero fue pospuesta por el accidente.
2008-10-16 CERN dio a conocer un análisis preliminar del incidente.
2008-10-21 Inauguración oficial.2008-12-05 CERN publicó un análisis detallado.2009-10-29 El LHC reanudó su operación a 3,5 TeV por haz.2009-11-20 El LHC reinició sus operaciones.
2009-11-23 Los cuatro detectores captan las primeras colisiones a 450 GeV.
2009-11-30El LHC rompe récord en ser el acelerador de partículas más potente del mundo, creando colisiones a 2.36 TeV (1.18 TeV por haz).
2009-12-16 El LHC es apagado para realizarse en él los ajustes necesarios para que pueda funcionar a 7 TeV.
2010-02-28El LHC reanuda sus actividades, haciendo circular dos haces de partículas en sentidos contrarios con una energía de 450 GeV por haz.
2010-03-19 El LHC alcanza un nuevo récord haciendo circular los dos haces de protones, cada uno a 3.5 TeV.
2010-03-30
El LHC inicia exitosamente las colisiones de partículas a 7 TeV (3.5 TeV por haz). Se mantendría así hasta finales de 2011, para realizar los ajustes necesarios para ponerlo a funcionar a toda potencia (14 TeV).
2010-09-18
Se cierra junta de miembros del CERN, anunciandose que se pospondrá el experimento a 14 TeV para 2016, y de hecho, se desactivará el acelerador a partir de 2012 hasta 2016.
DATOS DEL "GRAN COLISIONADOR DE HADRONES"Inicio de la construcción 1994
Construido por: CERN
Ubicación: Frontera Suiza-Francesa
Costo 6200 millones de euros
Científicos Comprometidos 10.000 científicos de 500 Universidades
Científicos Sudamericanos 100
Países Que Intervienen Cuarenta
Dimensiones 27 Km. de Diámetro
Profundidad Entre 50 y 125 metros
Temperatura de Trabajo 272 Bajo Cero °C
Aceleración Conseguida 99,9999999 de la Velocidad de la luz
Campo Magnético Logrado 100.000 veces el de la Tierra
