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Ver la versión completa : Novedades sobre el Colisionador de Hadrones



poblano
15/08/2009, 17:22
Investigadores de la BUAP generarán resultados sobre rayos cósmicos de muy alta energía, antes de que el LHC reinicie operaciones


Con el reinicio de operaciones del Gran Colisionador de Hadrones (LHC), programado para septiembre, un nuevo reto científico se levanta para los investigadores de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP) participantes en este megaproyecto que ha conjuntado el esfuerzo intelectual de miles de científicos convocados por el Centro Europeo de Investigaciones Nucleares (CERN). La BUAP es la primera institucion de latinoamerica en recibir el reconocimiento por el diseño y construccion del detector ALICE-ACORDE.



Será en ese momento cuando, el subsistema ACORDE, diseñado por los científicos de esta institución - el cual forma parte del detector ALICE, uno de los seis experimentos que conforman el LHC- pruebe su eficacia en el estudio del plasma de quarks y gluones, estado especial de la materia que apareció unos microsegundos después de haber sido creado el universo.



Si bien el reto de ACORDE será operar con la mayor eficacia posible cuando por el túnel del LHC (Large Hadron Collider) circule nuevamente el haz de protones, en estos días los científicos de las facultades de Ciencias Físico Matemáticas y de la Electrónica de la BUAP, ya trabajan en otra de las tareas que pretenden: la detección y el análisis de rayos cósmicos, partículas subatómicas que proceden del espacio exterior y que tienen una energía elevada debido a su gran velocidad, cercana a la velocidad de la luz.



Arturo Fernández Téllez, investigador de la institución académica, quien actúa como coordinador del equipo de científicos mexicanos que colabora en el proyecto y quien desde hace un mes ya se encuentra en las instalaciones del CERN explica: “Nuestra obligación será mantener estable la operación de ACORDE, establecer un sistema de análisis de datos óptimo para analizar la información de forma rápida y eficiente. Pero, además, debemos ser capaces de producir información sobre los rayos cósmicos. Se trata de una tarea separada del objetivo principal de ALICE, porque con o sin haz de protones circulando en el LHC, los rayos cósmicos están llegando y nosotros tenemos el interés científico de analizar ese fenómeno”.

Conviene recordar que el equipo de investigadores mexicanos que intervienen en este proyecto internacional proviene de las siguientes instituciones: BUAP, UNAM, Cinvestav, la Universidad Michoacana de San Nicolás Hidalgo, y la Universidad Autónoma de Sinaloa.



Energías nunca antes vistas



Una vez que el LHC reanude operaciones un año después de que se detuviera -a causa de una falla en la soldadura del sector 3-4 en una unión entre magnetos, el 19 de septiembre pasado- se pretende que un haz de protones circule por el acelerador a energías “nunca antes vistas en el planeta”.



Previo a septiembre, se realizará una etapa de pruebas para empezar a transitar protones a baja energía e incrementarla paulatinamente hasta alcanzar los 900 giga-electronvoltios (GeV). El objetivo será alcanzar 950 GeV para, posteriormente, emprender las colisiones.



“El sólo hecho de hacer circular protones ya es una proeza, porque lograr que las partículas den una vuelta completa sin desviarse y salirse del túnel no será fácil; hacerlo una vez y mantenerlo por horas no será trivial. Lograrlo a una energía de 950 giga-electronvoltios tampoco se ha hecho. Por ejemplo, en el Tevatrón, acelerador del Fermilab, ubicado en Batavia, Illinois, la energía que se ha alcanzado es de 900 giga-electronvoltios”, precisa el investigador.



Si todo funciona de acuerdo con lo previsto, al terminar 2009 el LHC trabajará con 7 mil GeV, hecho que en sí mismo, representa uno de los objetivos del acelerador. La necesidad de operar con altas energías reside en que los cálculos teóricos predicen que la aparición de los fenómenos físicos pronosticados sólo ocurrirá a esa potencia. Fernández abunda:



“La aparición de partículas supersimétricas o el bosón de Higgs, sólo se logrará con colisiones generadas a esa energía. Es imprescindible alcanzar dicha meta para que se produzcan los procesos físicos que provocan la aparición de este tipo de partículas. Sólo de esa forma, se podrán comparar las predicciones teóricas con los resultados experimentales”.






bien por mi alma mater la UNIVERSIDAD AUTONOMA DE PUEBLA :-D:-D:-D




aqui el articulo completo

http://www.dicyt.com/noticias/investigadores-de-la-buap-generaran-resultados-sobre-rayos-cosmicos-de-muy-alta-energia-antes-de-que-el-lhc-reinicie-operaciones




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poblano
17/08/2009, 16:56
aqui otro articulo sobre el detector ALICE-ACORDE



http://www.iop.org/EJ/article/1742-6596/110/6/062021/jpconf8_110_062021.pdf?request-id=d2cc93a3-bb71-4877-bf87-ffdbb6c9c979




http://img197.imageshack.us/img197/4810/dibujoqqe.jpg (http://img197.imageshack.us/i/dibujoqqe.jpg/)







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poblano
18/08/2009, 15:04
http://img32.imageshack.us/img32/9256/alicedatos.jpg (http://img32.imageshack.us/i/alicedatos.jpg/)



http://img15.imageshack.us/img15/5701/alicedatos2.jpg (http://img15.imageshack.us/i/alicedatos2.jpg/)


El quark, la partícula muégano

El proyecto ALICE buscará un nuevo estado de la materia conocido como plasma de quarks y gluones. El investigadior Mexicano Menchaca dice: “El modelo de los quarks (que forma parte del Modelo Estándar) ha sido muy útil para describir la estructura de las partículas más pequeñitas. Pero, aunque funciona muy bien, tiene el problema de que nadie ha visto un quark solo”. Esto se debe a una propiedad de los quarks conocida como confinamiento. El confinamiento funciona así: hay partículas hechas de dos quarks, llamadas mesones, y otras de tres quarks, conocidas como bariones. Los mesones y los bariones forman la categoría de las partículas llamadas en conjunto hadrones. Los quarks no pueden salir del hadrón que forman. Están confinados porque la fuerza que los une (la fuerza nuclear fuerte) funciona al revés de los otros campos conocidos: en lugar de reducirse la fuerza con la distancia, aumenta. Así, cuando uno intenta separar los quarks, crece la fuerza que los une, pero ésta se reduce cuando se les obliga a acercarse entre sí. Los físicos usan una analogía para explicarnos esta extraña propiedad: imagínense que los tres quarks de un protón, por ejemplo, están unidos con ligas elásticas. Cuando los quarks están muy juntos es como si las ligas estuvieran flojas; pero cuando los quarks se separan, los elásticos se tensan y les impiden llegar muy lejos.

Menchaca añade que “lo más frustrante es que los quarks tienen una propiedad que a los físicos les interesa mucho estudiar, que se conoce como ‘color’”. Al igual que otra característica de los quarks, llamada “sabor”, este color no tiene nada que ver con nuestros sentidos; es sólo un modo de nombrar entidades muy abstractas. El investigador explica que se llama así porque sigue reglas que se parecen a las reglas de los colores. Los bariones (tríos
de quarks) deben contener un quark de cada color para quedar “incoloros”, como sucede con los colores primarios, que al combinarse dan el color blanco. “Pero ahí termina el parecido”, advierte Menchaca Rocha. Asimismo, cuando un quark hace pareja con un antiquark para formar mesones, la unión entre el color de una y el “anti-color” de la otra da también una combinación “blanca”.
El color de los quarks combinados no puede apreciarse, por lo que es preciso encontrar la forma de separarlos para conocer sus características. Como esto no ha sido posible, ahora se ha propuesto hacer lo contrario: presionarlos hasta que se produzca una densidad tal, que los quarks comiencen a moverse libremente. De este modo, si consiguiera formarse una masa muy compacta de hadrones, se crearía un plasma de quarks y gluones (las partículas que funcionan como el pegamento de los quarks). Arturo Menchaca señala que no es la primera vez que se ha intentado. “En Estados Unidos se construyó un acelerador más o menos con ese fin, pero resultó que la energía de las colisiones no era suficiente”. Eso es lo que se quiere remediar con el LHC.






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poblano
18/08/2009, 15:09
http://img32.imageshack.us/img32/964/nment.jpg (http://img32.imageshack.us/i/nment.jpg/)



Otros misterios


Así pues, los físicos esperan con impaciencia que el LHC empiece a operar. Además del bosón de Higgs y de las propiedades de los quarks emancipados, hay otros enigmas, nada pequeños, que esperan también su solución.

Las partículas elementales se pueden clasificar de muchas maneras, según distintas propiedades (por ejemplo, las que componen la materia ordinaria se pueden dividir en quarks y leptones, como ya vimos). Pero una dicotomía especialmente importante es la que existe entre las partículas llamadas fermiones y las partículas conocidas como bosones. La diferencia entre estas dos clases de partículas tiene que ver con una característica llamada spin. Esta característica determina cómo se comportan las partículas colectivamente. Dicho de una manera muy simple, los bosones pueden aglomerarse pero los fermiones tienden a evitarse. En su afán unificador, los físicos se han imaginado que en las condiciones del Big Bang no había diferencia entre bosones y fermiones; eran, en cierta forma, lo mismo. Esta idea se conoce como supersimetría, e implica la existencia de toda una familia de partículas que se podrían producir en las colisiones que ocurrirán en el LHC. Se llaman partículas supersimétricas, y la idea les gusta a muchos físicos porque, si fuera verdad, haría la física muy estética. Pero, a pesar de la predicciones, hasta ahora nadie las ha visto. El experimento ATLAS del LHC buscará las partículas supersimétricas.



Asimismo, muchos físicos tienen la esperanza de realizar el sueño de Einstein: elaborar una descripción física completa que sí incluya a la gravedad, descripción a la que a veces llaman Teoría de Todo. Ya hay candidatos. Las teorías más viables implican que, en la escala más pequeña, el Universo no tiene sólo tres dimensiones espaciales y una temporal, sino muchas dimensiones espaciales que no percibimos por diversas causas . El LHC podría revelar también si existen o no esas dimensiones extra.



Ya sea que los físicos de partículas (o de altas energías) encuentren o no el bosón de Higgs, con seguridad los experimentos que se lleven a cabo en el acelerador más grande del mundo dirán mucho sobre el camino que debe seguir la física en adelante. Hasta hoy, el Modelo Estándar es su orgullo; pero, como toda teoría de la física, un día será insuficiente (de hecho, ya lo es, porque en su descripción de las fuerzas no incluye la gravedad). En tal caso, los científicos no se darán por vencidos. Regresarán a sus escritorios, pizarrones y computadoras, y volverán a plantearse cuál puede ser la relación entre lo más pequeño y el mundo macroscópico.




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poblano
19/09/2009, 00:02
El bosón de Higgs, en el origen de la masa de las partículas



En concreto, el mayor interés radica en el posible descubrimiento del bosón de Higgs, una partícula elemental hipotética cuya existencia está prevista en el modelo estándar de la física de partículas, pero que hasta el momento no ha sido observada. El bosón de Higgs ayudaría a desentrañar el origen de la masa de las partículas, es decir, a identificar los "ladrillos" esenciales que componen la materia del Universo y, por ende, el propio ser humano. Al respecto, el profesor Enrico Celeghini apunta que el modelo estándar “necesita para avanzar de verdad ser una estructura donde todo funciona. Para ello, en el momento en que se descubra el bosón de Higgs se hará una descripción unitaria de la interacción de las partículas elementales”.



http://img17.imageshack.us/img17/3756/12163a.jpg (http://img17.imageshack.us/i/12163a.jpg/)

Detector CMS del Gran Colisionador de Hadrones (LHC), en el CERN.
El modelo estándar describe las interacciones fundamentales existentes; interacción nuclear fuerte, nuclear débil, electromagnética y gravitatoria, entre las partículas elementales que componen la materia. En esta línea, el objetivo de la Física teórica moderna radica en llegar a describir las cuatro interacciones como aspectos de una única fuerza (interacciones unificadas), por lo que el descubrimiento del bosón de Higgs implicaría un avance sustancial en esta dirección.




http://img10.imageshack.us/img10/8976/15905a.jpg (http://img10.imageshack.us/i/15905a.jpg/)

Vista de las instalaciones del Gran Colisionador de Hadrones (LHC)

Arielo
24/11/2009, 10:18
¡Y ya tenemos las primeras colisiones!

Ayer por la tarde, comenzó a funcionar nuevamente el LHC, y pudieron realizarse las primeras colisiones, algo que no había podido hacerse antes de la avería en septiembre del año pasado. Una muy buena noticia, ahora falta esperar que comiencen los experimentos, y ver los resultados...

Esquema de la primera colisión, efectuada en el detector Atlas.

http://oldearth.files.wordpress.com/2009/11/lhc.jpg

Arielo
01/12/2009, 07:54
Ayer, el LHC estableció un nuevo récord mundial: ya es el acelerador de partículas más potente, cuando los dos haces que lo estaban recorriendo, alcanzaron los 1,98 TeV (Teraelectronvoltios)

La máxima energía de colisión que puede lograr el LHC es de 7 TeV (3,5 TeV por haz)
http://farm4.static.flickr.com/3491/4040315664_5a83167eb8.jpg

El registro anterior lo tenía el Tevatron del Laboratorio del Acelerador Nacional Fermi, de Estados Unidos, con una potencia de 0,98 TeV

PROFETA SIGLO XXI
16/12/2009, 00:56
El bosón de Higgs, en el origen de la masa de las partículas



En concreto, el mayor interés radica en el posible descubrimiento del bosón de Higgs, una partícula elemental hipotética cuya existencia está prevista en el modelo estándar de la física de partículas, pero que hasta el momento no ha sido observada. El bosón de Higgs ayudaría a desentrañar el origen de la masa de las partículas, es decir, a identificar los "ladrillos" esenciales que componen la materia del Universo y, por ende, el propio ser humano. Al respecto, el profesor Enrico Celeghini apunta que el modelo estándar “necesita para avanzar de verdad ser una estructura donde todo funciona. Para ello, en el momento en que se descubra el bosón de Higgs se hará una descripción unitaria de la interacción de las partículas elementales”.


El modelo estándar describe las interacciones fundamentales existentes; interacción nuclear fuerte, nuclear débil, electromagnética y gravitatoria, entre las partículas elementales que componen la materia. En esta línea, el objetivo de la Física teórica moderna radica en llegar a describir las cuatro interacciones como aspectos de una única fuerza (interacciones unificadas), por lo que el descubrimiento del bosón de Higgs implicaría un avance sustancial en esta dirección.

Saludos! Interesantes las ultimas novedades sobre el Colisionador de Hadrones. Leo todo lo que hay sobre el tema, pues me interesa lo que vaya a suceder finalmente, y a ver si avanzamos otro paso.