Colisionador de Hadrones: Ciencia. Física
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| CAYETANO ACUÑA VIGIL |
Nuestra comprensión del Universo está a punto de cambiar...
El gran colisionador de hadrones (LHC) es un gigantesco instrumento
científico situado cerca de Ginebra, a caballo de la frontera
franco-suiza, a unos 100 metros bajo tierra. Se trata de un acelerador
de partículas, con el cual los físicos estudiarán las partículas más
pequeñas conocidas: los componentes fundamentales de la materia. El LHC revolucionará nuestra
comprensión del mundo, desde lo infinitamente pequeño, en el interior de
los átomos, a lo infinitamente grande del Universo.
Dos haces de partículas subatómicas de la familia de los « hadrones »
(protones o iones de plomo) circularán en sentido inverso en el
interior del acelerador circular, almacenando energía cada vez. Haciendo
entrar en colisión frontal los dos haces a una velocidad cercana a la
de la luz y a muy altas energías, el LHC recreará las condiciones que
existían justo después del Big Bang. Equipos de físicos del mundo entero
analizarán las partículas resultantes de tales colisiones utilizando
detectores especiales.
Existen numerosas teorías en cuanto a los resultados de tales
colisiones. En todo caso, los físicos prevén una nueva era de la física,
que aporte nuevos conocimientos sobre el funcionamiento del Universo.
Durante decenios, los físicos se han apoyado en el modelo standard de la
física de partículas para intentar comprender las leyes fundamentales
de la Naturaleza. Pero ese modelo es insuficiente. Los datos
experimentales obtenidos gracias a las energías muy elevadas del LHC
permitirán ampliar las fronteras del saber, planteando un desafío a
quienes buscan confirmar las teorías actuales y a aquellos que sueñan
con nuevos paradigmas.
Información del 05-04-15
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El gran colisionador de hadrones (LHC) es un gigantesco instrumento científico situado cerca de Ginebra, a caballo de la frontera franco-suiza, a unos 100 metros bajo tierra. Se trata de un acelerador de partículas, con el cual los físicos estudiarán las partículas más pequeñas conocidas: los componentes fundamentales de la materia. El LHC revolucionará nuestra comprensión del mundo, desde lo infinitamente pequeño, en el interior de los átomos, a lo infinitamente grande del Universo.
El Gran Colisionador de Hadrones ( LHC )
Dos haces de partículas subatómicas de la familia de los « hadrones » (protones o iones de plomo) circularán en sentido inverso en el interior del acelerador circular, almacenando energía cada vez. Haciendo entrar en colisión frontal los dos haces a una velocidad cercana a la de la luz y a muy altas energías, el LHC recreará las condiciones que existían justo después del Big Bang. Equipos de físicos del mundo entero analizarán las partículas resultantes de tales colisiones utilizando detectores especiales.
Existen numerosas teorías en cuanto a los resultados de tales colisiones. En todo caso, los físicos prevén una nueva era de la física, que aporte nuevos conocimientos sobre el funcionamiento del Universo. Durante decenios, los físicos se han apoyado en el modelo standard de la física de partículas para intentar comprender las leyes fundamentales de la Naturaleza. Pero ese modelo es insuficiente. Los datos experimentales obtenidos gracias a las energías muy elevadas del LHC permitirán ampliar las fronteras del saber, planteando un desafío a quienes buscan confirmar las teorías actuales y a aquellos que sueñan con nuevos paradigmas.
Información del 05-04-15
Las instalaciones del CERN
El colisionador de hadrones del CERN se ha reactivado este domingo a las 09.30 —hora peninsular española— tras una serie de mejoras que permitirán a los científicos dar un nuevo paso en la confirmación de la existencia de la llamada «materia oscura», el material hasta ahora indetectable y que según teorías compone el 84 por ciento del universo.
A tal efecto, el plan consiste en lanzar dos rayos de partículas de alta energía que recorrerán los 27 kilómetros de túneles subterráneos con el objetivo de volver a hacer historia, como ya sucediera hace dos años con el descubrimiento de una partícula enormemente consistente con las características que se presumen al bosón de Higgs, la partícula elemental que ha contribuído a nuestro entendimiento del origen de la masa de las partículas subatómicas.
Así, el elevado nivel de energía de estos rayos, de 13 teraelectronvoltios, podría permitir la captura de esta materia oscura, en opinión del responsable de comunicación del CERN, Arnaud Marsollier.
«El colisionador va a estar trabajando día y noche. No sabemos qué resultados vamos a obtener pero lo importante es que vamos a registrar colisiones a un nivel nunca visto antes», ha declarado a 'The Guardian' tras confirmar que la nueva mejora del colisionador le permitirá duplicar la potencia de sus rayos.
Los resultados, como apunta, no serán inmediatos. Serán necesarias algunas semanas antes de que el colisionador esté listo para incrementar la potencia hasta los niveles necesarios. En este sentido, las primeras colisiones de partículas no comenzarán hasta el próximo mes de junio.
El Gran Colisionador de Hadrones busca comprender la materia oscura
El LHC arrancará en dos semanas más poderoso que nunca
Cinco cosas que los científicos pueden descubrir en el mejorado LHC
«Para nosotros es una inmensa emoción que el acelerador vuelva a funcionar después de dos años en los que se han hecho muchos trabajos para mejorarlo», afirma en una entrevista la física española María Chamizo
Las instalaciones del CERN
El colisionador de hadrones del CERN se ha reactivado este domingo a las 09.30 —hora peninsular española— tras una serie de mejoras que permitirán a los científicos dar un nuevo paso en la confirmación de la existencia de la llamada «materia oscura», el material hasta ahora indetectable y que según teorías compone el 84 por ciento del universo.
A tal efecto, el plan consiste en lanzar dos rayos de partículas de alta energía que recorrerán los 27 kilómetros de túneles subterráneos con el objetivo de volver a hacer historia, como ya sucediera hace dos años con el descubrimiento de una partícula enormemente consistente con las características que se presumen al bosón de Higgs, la partícula elemental que ha contribuído a nuestro entendimiento del origen de la masa de las partículas subatómicas.
Así, el elevado nivel de energía de estos rayos, de 13 teraelectronvoltios, podría permitir la captura de esta materia oscura, en opinión del responsable de comunicación del CERN, Arnaud Marsollier.
«El colisionador va a estar trabajando día y noche. No sabemos qué resultados vamos a obtener pero lo importante es que vamos a registrar colisiones a un nivel nunca visto antes», ha declarado a 'The Guardian' tras confirmar que la nueva mejora del colisionador le permitirá duplicar la potencia de sus rayos.
Los resultados, como apunta, no serán inmediatos. Serán necesarias algunas semanas antes de que el colisionador esté listo para incrementar la potencia hasta los niveles necesarios. En este sentido, las primeras colisiones de partículas no comenzarán hasta el próximo mes de junio.
El Gran Colisionador de Hadrones busca comprender la materia oscura
El LHC arrancará en dos semanas más poderoso que nunca
Cinco cosas que los científicos pueden descubrir en el mejorado LHC
«Para nosotros es una inmensa emoción que el acelerador vuelva a funcionar después de dos años en los que se han hecho muchos trabajos para mejorarlo», afirma en una entrevista la física española María Chamizo
Un científico recorre el LHC
La comprensión de la materia oscura y de su composición, y la recreación de un millonésimo de segundo después del «Big Bang» son dos de las proezas que los físicos del Centro Europeo de Física de Partículas (CERN) esperan lograr ahora que su detector de partículas ha comenzado a funcionar nuevamente.
«Para nosotros es una inmensa emoción que el acelerador vuelva a funcionar después de dos años en los que se han hecho muchos trabajos para mejorarlo y aumentar la energía de las colisiones... y saber que a lo mejor vamos a encontrar nuevas cosas», afirma en una entrevista con Efe la física española María Chamizo.
La científica es una respetada investigadora del CERN y fue responsable del experimento CMS de 2012 a 2013, cuando en este detector se vio por primera vez el bosón de Higgs, el último gran descubrimiento en el campo de la física.
El CERN ha puesto a funcionar, por sectores, el conocido como Gran Colisionador de Hadrones (LHC), que se calcula estará a pleno rendimiento en mayo, para cuando se esperan las primeras colisiones de protones en esta segunda fase de tres años de funcionamiento.
El LHC -un anillo compuesto por imanes que actúan como pilas y que tiene 27 kilómetros de circunferencia- estuvo parado por dos años, en los que fue sometido a una minuciosa revisión técnica y abierto cada veinte metros, en la conexión entre los imanes, para garantizar su máximo rendimiento.
Chamizo piensa que en esta nueva etapa uno de los descubrimientos más interesantes que podría alcanzarse es de qué está hecha la materia oscura.
«Existen indicios, por experimentos de astrofísica, de que la materia oscura tiene que existir, pero de qué está formada, no lo sabemos», explica.
La materia que vemos representa solo el 5 por ciento del universo, mientras que un 25 por ciento es materia oscura y el 70 por ciento energía oscura.
Algunos modelos predicen que la materia oscura podría estar compuesta de partículas que no interactúan a través de las fuerzas electromagnéticas, que son las que se conocen.
No obstante, si cuentan con masa deberían interactuar con el campo de Higgs, que es la manera en que se explica que las partículas adquieren masa.
En consecuencia, del estudio profundo del bosón de Higgs y de sus propiedades -gracias a la altísima energía que alcanzará el acelerador- podrían surgir indicios de partículas que formarían parte de la materia oscura, explica la investigadora del Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológica (CIEMAT) de España y del experimento CMS, uno de los cuatro que se realizan en el LHC.
Sin embargo, otras corrientes de la física sostienen que la materia oscura podría estar formada por partículas supersimétricas, que son hipotéticas y que están asociadas a cada una de las que conocemos actualmente.
Su búsqueda será una de las prioridades de este periodo de investigación que acaba de abrirse.
«Sopa caliente» de plasma de quark y gluones
Chamizo señala que el aumento de la energía del LHC permitirá producir partículas más masivas a las que hoy los científicos no tienen acceso y que podrían dar respuesta a la gran incógnita sobre la composición del Universo.
Otro detector con el que se realizan experimentos en el acelerador es ALICE, cuya finalidad es recrear el equivalente a una millonésima de segundo tras el «Big Bang».
A finales de este año, ese experimento tendrá la oportunidad de registrar colisiones de iones de plomo en el LHC con el fin de entender el plasma de quark y gluones, una especie de «sopa caliente» en la que ambos convivían y que se piensa existió en el origen del Universo.
Se espera que a la alta energía en que se producirán las colisiones se entienda y caracterice mejor esa «sopa caliente».
«Aumentar la energía de las colisiones (en el acelerador) significa ir más atrás hacia ese origen», precisó Chamizo.
Un reto diferente tiene el experimento LHCb, que busca entender por qué en la evolución del Universo, cuando había igual cantidad de materia y antimateria, la primera prevaleció sobre la segunda.
«Si hubiese la misma cantidad de materia y antimateria todo se aniquilaría y no existiríamos. En algún momento se produce una asimetría o desviación que hace que la materia evolucione», explica la física.
El objetivo es «estudiar las propiedades de la materia y antimateria para ver qué ha ocurrido para que todo lo que exista sea materia, lo que incluso puede dar lugar a una nueva física para explicar la evolución del Universo», concluyó.
