LHC
Large Hadron Collider ( Gran Colisionador de Hadrones)
Large Hadron Collider ( Gran Colisionador de Hadrones)
Bien, pues este es un proyecto internacional en el cual 7000 fisicos de mas de 80 paises participan para intentar responder un par de las grandes preguntas sobre el universo,
buscar su origen y la naturaleza de la materia, asi como las interacciones de la masa, tambien pretenden responder el porque hay mas materia que antimateria, siendo que en los primeros segundos de la creacion del universo se encontraban en iguales proporciones, y un momento despues la materia lo supero... aunque tambien lo que dice Alvaro de Rujula (investigador del CERN), el universo esta compuesto de menos del 1 % de la materia como la conocemos, el 29% es algo que sabemos que esta ahy a la cual llamamos materia obscura, y el resto es algo mas misterioso a lo que llamamos energia del vacio.
El modelo estándar considera a los fermiones (divididos en quarks y leptones), y a las partículas que transmiten las fuerzas fundamentales que son bosones, se supone que en el inicio del Universo las fuerzas fundamentales debieron estar unidas, esto creo la idea de la supersimetría y se espera que explique el porque se separarón. La teoría dice que cada partícula debe tener una compañera a la cual llaman compañera supersimétrica (tienen mucha imaginacion jejeje..). Cada bosón tiene como compañera a una super fermión y los fermiones tienen super bosones como compañeras.
Se cree que el vacio se puede hacer vibrar, y la vibracion de esto creara las particulas llamadas Bosón de Higgs (el premio Nóbel de Física Leon Lederman las denominó "la partícula divina") estas explicarian el porque el fotón y el gluón no tienen masa y tambien la relación existente entre la masa y la energía.
Este gran aparato se encuentra a cargo de la Organizacion Europea de Investigacion Nuclear (CERN siglas en frances) el cual se encuentra aproximadamente a unos 100 metros bajo suelo, cerca de Ginebra entre la frontera de Suiza y Francia.
buscar su origen y la naturaleza de la materia, asi como las interacciones de la masa, tambien pretenden responder el porque hay mas materia que antimateria, siendo que en los primeros segundos de la creacion del universo se encontraban en iguales proporciones, y un momento despues la materia lo supero... aunque tambien lo que dice Alvaro de Rujula (investigador del CERN), el universo esta compuesto de menos del 1 % de la materia como la conocemos, el 29% es algo que sabemos que esta ahy a la cual llamamos materia obscura, y el resto es algo mas misterioso a lo que llamamos energia del vacio.
El modelo estándar considera a los fermiones (divididos en quarks y leptones), y a las partículas que transmiten las fuerzas fundamentales que son bosones, se supone que en el inicio del Universo las fuerzas fundamentales debieron estar unidas, esto creo la idea de la supersimetría y se espera que explique el porque se separarón. La teoría dice que cada partícula debe tener una compañera a la cual llaman compañera supersimétrica (tienen mucha imaginacion jejeje..). Cada bosón tiene como compañera a una super fermión y los fermiones tienen super bosones como compañeras.
Se cree que el vacio se puede hacer vibrar, y la vibracion de esto creara las particulas llamadas Bosón de Higgs (el premio Nóbel de Física Leon Lederman las denominó "la partícula divina") estas explicarian el porque el fotón y el gluón no tienen masa y tambien la relación existente entre la masa y la energía.
Este gran aparato se encuentra a cargo de la Organizacion Europea de Investigacion Nuclear (CERN siglas en frances) el cual se encuentra aproximadamente a unos 100 metros bajo suelo, cerca de Ginebra entre la frontera de Suiza y Francia.
Imagen de las del LHC y ubicacion de las maquinarias mas importantes, cortesia de MontBlanc y CERN.
Es un acelerador de particulas, el cual funciona a 271 grados centígrados bajo cero y usa el túnel del Gran Colisionador de Electrones y Positrones (LEP), y segun entiendo es una parte nueva que integrara a un proyecto final, en este acelerador colisionan protones o iones de plomo.
En el gran proyecto final estara integrado por las maquinarias nombradas:
TOTEM "TOTal Elastic and diffractive cross section Measurement" (Medición de sección cruzada total elástica y difractiva)
ALICE "A Large Ion Collider Experiment" (Gran Experimento de Colisionador de Iones)
CMS "Compact Muon Solenoid" (Solenoide compacto de muones)
LHCf "Large Hadron Collider forward" (Gran Colisionador avanzado de Hadrones)
LHCb "Large Hadron Collider beauty" (belleza del Gran Colisionador de Hadrones)
ATLAS "A Toroidal LHC Apparatus" (Aparato Toroidal LHC)
En el LHC se hace colisiónar dos haces de partículas subatómicas (electrones y positrones) las cuales circulan en sentido contrario del acelerador, estas son guiadas por potentes imanes que se encuentran rodeando un anillo continuo de vacío, es un sistema de imanes dipolares los cuales curvan la trayectoria de las particulas obligandolas a seguir en una circunferencia hasta llegar a adquirir una energía de 7 Tev (1 TeV = 103 GeV = 1012 eV, es una unidad de energía cinética que adquiere un electrón al ser acelerado por una diferencia de potencial en el vacío de 1 voltio, 1eV = 1.602176462 × 10-19 J), despues entran en una colisión frontal a una velocidad cercana a la de la luz y con una concentración de energía de 14 Tev.
Las dimensiones del LHC son de 21 metros de longitud, 13 metros de anchura y 10 metros de altura, tiene un peso de 5,600 toneladas y esta hecho de acero teniendo la forma como se muestra en la figura de abajo.
Las dimensiones del LHC son de 21 metros de longitud, 13 metros de anchura y 10 metros de altura, tiene un peso de 5,600 toneladas y esta hecho de acero teniendo la forma como se muestra en la figura de abajo.
Estuctura del LHC internamente.
Para lograr responder a las preguntas, en lugar de que los mesones B y que sus partículas en descomposición se dirijan hacia todas las direcciones (el cual sera el resultado de las colisiones), estas serán conducidos dentro del túnel para ser analizados por detectores que se encuentran a los costados a una determinada distancia.
Los detectores RICH identificarán las partículas que resultan de la descomposición de mesones B, y aqui incluyen piones, kaones y protones.
Los haces de protones pasarán a través del detector, en condiciones de seguridad dentro de un tubo de berilio. Y es dentro del subdetector VELO (vertex locator-detector de vértices) donde se identificaran las partículas que contienen quarks b y anti-b.
El LHCb esta formado de cuatro estaciones rectangulares, cada una con una superficie de 40 m2 la cual cuenta con subdetectores ubicados a lo largo de los 21 metros que cubren el túnel del colisionador. Cada uno de los subdetectores esta especializado en detectar características de las partículas producidas al chocar protones. En conjunto los subdetectores proporcionan información sobre la identidad, trayectoria, impulso y energía de cada partícula que es generada.
Los detectores RICH identificarán las partículas que resultan de la descomposición de mesones B, y aqui incluyen piones, kaones y protones.
Los haces de protones pasarán a través del detector, en condiciones de seguridad dentro de un tubo de berilio. Y es dentro del subdetector VELO (vertex locator-detector de vértices) donde se identificaran las partículas que contienen quarks b y anti-b.
El LHCb esta formado de cuatro estaciones rectangulares, cada una con una superficie de 40 m2 la cual cuenta con subdetectores ubicados a lo largo de los 21 metros que cubren el túnel del colisionador. Cada uno de los subdetectores esta especializado en detectar características de las partículas producidas al chocar protones. En conjunto los subdetectores proporcionan información sobre la identidad, trayectoria, impulso y energía de cada partícula que es generada.
Estructura del LHCb.
El CMS tiene un diseño cilindrico, con 21 metros de longitud, 15 metros de ancho y 15 metros de altura y un peso de 12 500 toneladas.
Los objetivos principales son el estudio de la física a escalas de teraelectronvoltio, descubrir el bosón de Higgs, pruebas de supersímetría y dimensiones extras además del análisis de colisiones de iones pesados, fue puesta en funcionamiento recientemente y se pienza que en noviembre se integrara al gran proyecto LHC, y en conjunto con las maquinarias llamadas Alice, Atlas y LHCb, serán los encargados de observar las colisiones de partículas de alta energía las cuales producira el LHC.
Los objetivos principales son el estudio de la física a escalas de teraelectronvoltio, descubrir el bosón de Higgs, pruebas de supersímetría y dimensiones extras además del análisis de colisiones de iones pesados, fue puesta en funcionamiento recientemente y se pienza que en noviembre se integrara al gran proyecto LHC, y en conjunto con las maquinarias llamadas Alice, Atlas y LHCb, serán los encargados de observar las colisiones de partículas de alta energía las cuales producira el LHC.
Compocicion del CMS, cortesia del CERN.
El LHCf esta colocado a ambos lados de ATLAS, a 140 metros del punto de colisión, tiene dos detectores y cada uno de ellos mide 30 cm de longitud, 10 cm de anchura y 80 cm de altura con un peso de 40 kilogramos.
Los detectores de LHCf están fabricados con placas de tugsteno y plástico escintilante, diseñados para medir con una gran precisión el número y energía de piones neutros, estos son partículas inestables con una masa intermedia entre el protón y el electrón, además de esto también se estudiaran otras partículas como fotones gamma y neutrones producidos en las direcciones frontales de las colisiones de ATLAS.
Los detectores de LHCf están fabricados con placas de tugsteno y plástico escintilante, diseñados para medir con una gran precisión el número y energía de piones neutros, estos son partículas inestables con una masa intermedia entre el protón y el electrón, además de esto también se estudiaran otras partículas como fotones gamma y neutrones producidos en las direcciones frontales de las colisiones de ATLAS.
Estructura del LHCf.
El TOTEM tiene 40 metros de longitud, 5 metros de anchura y 5 metros de altura con un peso es de 20 toneladas, su propósito es medir la dispersión de partículas muy pequeñas en los ángulos de los protones. Sus mediciones permitirán estudiar el porque la forma y el tamaño de los protones varían con la energía.
Estudiara dos tipos de colisiones elástica y inelástica, la elastica sera donde en el producto del choque de protones solo sobrevive uno y el otro se desintegra produciendo desechos que continúaran su trayectoria, la inelastica es aquella en que despues del choque ambos protones sobreviven y solo padecen un ligero desvio uno del otro.
Estudiara dos tipos de colisiones elástica y inelástica, la elastica sera donde en el producto del choque de protones solo sobrevive uno y el otro se desintegra produciendo desechos que continúaran su trayectoria, la inelastica es aquella en que despues del choque ambos protones sobreviven y solo padecen un ligero desvio uno del otro.
Ubicacion del TOTEM en el LHC.
El ATLAS esta formado de una serie de cilindros que rodean el lugar donde se produce la colisión de los haces de protones, esta divido en cuatro partes las cuales son: el detector interno, los calorímetros, el espectrómetro de muones y los imanes externos y cada uno de estos se subdivide en capas.
El detector interno realizara las mediciones que determinan la trayectoria de las partículas midiendo su interacción con la materia, Los calorimetros mediran la energía de las partículas absorbiéndola, El espectrometro de muones sirve para medir los muones, que es una partícula elemental que es capaz de atravesar las partes internas del detector y sirve también para medir la energía total si un evento es ignorado, Los imanes externos curvan la trayectoria de las partículas para poder medir su momento, la curvatura que es producida por la fuerza de Lorentz es resultado de la interacción entre la carga electrica y la velocidad que llevan las particulas.
El detector interno realizara las mediciones que determinan la trayectoria de las partículas midiendo su interacción con la materia, Los calorimetros mediran la energía de las partículas absorbiéndola, El espectrometro de muones sirve para medir los muones, que es una partícula elemental que es capaz de atravesar las partes internas del detector y sirve también para medir la energía total si un evento es ignorado, Los imanes externos curvan la trayectoria de las partículas para poder medir su momento, la curvatura que es producida por la fuerza de Lorentz es resultado de la interacción entre la carga electrica y la velocidad que llevan las particulas.
Estructura del ATLAS.
El ALICE tiene un peso de 10,000 toneladas con dimensiones de 26 metros de longitud, 16 metros de anchura y 16 metros de altura, su propósito es recrear condiciones similares a las ocurridas después del Big-Bang, con los datos que se obtengan se cree sera posible estudiar la evolución de la materia desde el inicio del Universo hasta nuestros días, y precisamente en esta parte del proyecto participan varios investigadores de la UNAM del Instituto de Fisica y del Instituto de Ciencias Nucleares.
Detector ALICE.
Bueno, creo que con esto llego al fin de lo que es el LHC, pero despues de hacer esta investigacion, me encuentro con un monton de dudas para mi misma, y estas si no las resolvi ya en este articulo, las resolvere en las siguientes entradas, mientras tanto, les deseo suerte a todos, y creo que en los proximos dias y meses sera un tema muy debatido.
Saludos.
Saludos.
Referencias:
Gaceta UNAM. 11 de Septiembre del 2008. Numero 4,099. Pagina 10.
http://www.diariodirecto.com/tecnologia/2008/09/10/acelerador-de-particulas-669735133647.html
http://public.web.cern.ch/public/
http://trinityeyes.files.wordpress.com/2008/06/cern1.jpg
http://technologytransfer.web.cern.ch/TechnologyTransfer/en/Technology/QuantumDosimetry.html
http://press.web.cern.ch/press/PressReleases/Releases2008/List.html CERN
http://es.wikipedia.org/wiki/LEP
http://es.wikipedia.org/wiki/Bos%C3%B3n_de_Higgs
http://news.bbc.co.uk/hi/spanish/science/newsid_4780000/4780865.stm
http://mipropiadecadencia.blogspot.com/2008/08/el-gran-colisionador-de-hadrones-lhc-ix.html
http://mipropiadecadencia.blogspot.com/2008/08/el-gran-colisionador-de-hadrones-lhc_22.html
http://mipropiadecadencia.blogspot.com/2008/07/el-gran-colisionador-de-hadrones-lhc-iv.html
http://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3n_volt
Gaceta UNAM. 11 de Septiembre del 2008. Numero 4,099. Pagina 10.
http://www.diariodirecto.com/tecnologia/2008/09/10/acelerador-de-particulas-669735133647.html
http://public.web.cern.ch/public/
http://trinityeyes.files.wordpress.com/2008/06/cern1.jpg
http://technologytransfer.web.cern.ch/TechnologyTransfer/en/Technology/QuantumDosimetry.html
http://press.web.cern.ch/press/PressReleases/Releases2008/List.html CERN
http://es.wikipedia.org/wiki/LEP
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http://news.bbc.co.uk/hi/spanish/science/newsid_4780000/4780865.stm
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http://mipropiadecadencia.blogspot.com/2008/08/el-gran-colisionador-de-hadrones-lhc_22.html
http://mipropiadecadencia.blogspot.com/2008/07/el-gran-colisionador-de-hadrones-lhc-iv.html
http://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3n_volt
Entradas
1 comentario:
Ahhh... ke bien
este tema es bastante interesante,
ya kiero saber los resultados de los experimentos
y ke le callen la boca al ke decia que un hoyo negro se iva a tragar la tierra
solo causo pánico
...
pero espero que este acelerador sea objeto de muchos descubrimientos, la verdad estoy algo impaciente, algo asi como cuando faltan pocos dias para los reyes magos jajaja
bueno
nos vemos
ciao
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