CERN Cronología

Acercándonos al LHC

Cronología: Principales acontecimientos en el CERN.

1949 - Durante la Conferencia Cultural Europea en Lausanne, el físico francés y premio Nobel Louis de Broglie propone la creación de un laboratorio europeo de ciencia.

1950 -  En la 5ª Conferencia General de la UNESCO celebrada en Florencia, el físico americano y premio Nobel Isidore Rabi propone una resolución, que es unanimamente adoptada, autorizando al Director General de la UNESCO, "a asistir e impulsar la formación y organization de centros regionales para incrementar y hacer más fructífera la colaboración internacional entre científicos...".

1952 - Despois de dúas Conferencias da UNESCO debatiran sobre esas cuestións, 11 governos europeos firman o acordo de creación do provisorio "Conseil européen pour la Recherche nucléaire" (CERN). Nunha reunión do consello do CERN en Amsterdam, un lugar preto de Xenebra é selecionado para o laboratorio desta organización.

1954 - CERN es oficialmente creado el 29 de Noviembre. Son 12 los paises fundadores: Bélgica, Gran Bretaña, Dinamarca, Alemania, Grecia, Italia, Paises Baijos, Noruega, Suiza, Suecia y la antigua Yugoslavia. Austria y España se unen al CERN en 1959 y 1961 respectivamente. Yugoslavia deja la organización en 1961 y España en 1969, pero regresa en 1983. Finlandia y Polonia entra en 1991, Hungría en 1992,  Chequia y Eslovaquia en 1993, y Bulgaria en 1999 elevando el número de Estados Membros a 20.

1957 - El Sincrotrón-Ciclotrón de 600 MeV, primer acelarador del CERN, es construido para proporcionar haces de partículas para experimentos. Fue utilizado para física nuclear, astrofísica y física médica.

1959 - EL Proton Synchrotron (PS) de 28 GeV, totalmente dedicado a la física de partículas, acelera protóns por primera vez en noviembre de 1959.

1963 - Son tomadas las primeiras images de interacciones de neutrinos en la cámara de burbujas. La Física dos neutrinos recibe un impulso fundamental gracias a las mejoras en la producción de protones desde el Sincrotrón.

1965 - Acuerdo con el gobierno de Francia para extender el sitio del CERN sobre la frontera francesa. En diciembre se aprueba la construcción del Intersecting Storage Rings (ISR) en esta extensión.

1967 - El CERN aprueba la construcción del Isotope Separator On-line (ISOLDE) con el objetivo de estudiar los núcleos de vida muy corta. Un acuerdo entre el CERN, Francia y Alemania permite la construcción de la "Big European Bubble Chamber" (BEBC), una cámara de burbujas de hidrógeno de 3.7 metros equipada con el más grande imán superconductor del mundo. Durante su funcionamento, de 1973 a 1984, tomó 6 millones de imágenes.

1968 - Georges Charpak, científico del CERN,  desarrolla un dispositivo conocido como cámara proporcional de multihilos (multiwire proportional chamber) que cuenta partículas  mil veces mejor que los anteriores detectores. Georges Charpak recibe el Pemio Nobel de Fïsica en 1992  por esta invención.

1971 - El Intersecting Storage Rings (ISR) produce las primeiras colisiones protón-protón, siendo el precursor de los proyectos de colisión entre haces del CERN.

1972 - El impulsor Booster de 800 MeV de cuatro anillos es completado para incrementar la energía de inyección del PS. Con esta máquina y el nuevo Linac, que entraría en operación en 1978, el PS supera su intensidad inicial en más de mil veces.

1973 - CERN anuncia que un experimento llevado a cabo en la cámara de burbujas Gargamelle muestra la existencia de las llamadas corrientes neutras, un gran avance en el conocimiento en la física de partículas. En particular, proporciona un enorme soporte a los esfuerzos teóricos que intentan unificar la fuerza débil y la electromagnética.

1976 - Se construye el Super Proton Synchrotron (SPS) con una circunfrerencia de 7 km  proporcionando hces para diferentes áreas experimentales do CERN. 

1978 - Experimentos en el CERN muestran como la intensidad y calidad de los haces pueden ser mejoradas utilizando la llamada ‘stochastic cooling technique', permitiendo que intensos haces de antiprotones sean acelerados y almacenados.

1981 - Conversión del SPS en un colisionador protón-antiprotón y construcción de ñas dos áreas experimentales (UA-1 y UA-2). La operación es dividida entre este modo de colisionador y la de acelerador de blanco fixo. La primera colisión a una energía de 2 x 270 GeV é vista en julio de 1981, un poco después de que el novo anillo acumulador de antiprotones, Antiproton Accumulator ring (AA), produzca haces de antiprotones aplicando la "stochastic cooling technique".

1981 - Los Estados Membros autorizan la construción del Large Electron-Positron collider (LEP) para una energía inicial de operación de 50 GeV por haz.

1983 - Utilizando los haces del SPS los científicos descubren los bosones W± y Z (partículas intermediarias de la fuerza débil) que confirman la Teoría Electrofeble. 

1984 - Carlo Rubbia y Simon van der Meer reciben el Premio Nobel de Fïsica por sus trabajos experimentales en el CERN en colisiones protón-antiprotón que culminaron en el descubrimiento de los bosones W± e Z el año anterior.

1989 - El Large Electron-Positron Collider (LEP) es el más grande acelerador electrón-positrón construido con una circunferencia de 27 km. Su excavación constituyó la mayor obra civil de este tipo antes de la construcción del Channel Tunnel. Los experimentos llevados en el LEP probaron que existen tres generacións de partículas elementales. Sus cuatro detectores son ALEPH, DELPHI, L3 y OPAL. Mediante el LEP, se determina el número de familias de neutrinos a partir de la desintegracións de bosones Z.

1990 - El científico del CERN Tim Berners-Lee inventa la worldwide web para responder a las necesidades de los científicos de compartir información. Berners-Lee definiió conceptos básicos como URL, http y html, y también escribió el primer software para un navegador y servidor.

1994 - El CERN aprueba la construción del Large Hadron Collider, el mayor acelerador de partículas del mundo, con un costo previsto de 10000 millóns de francos suizos (7400 millóns de euros). 

1995 - Un equipo de la instalación LEAR (Low Energy Antiproton Ring) del CERN crea átomos de antihidrógeno. Es la primera vez que partículas y antipartículas son puestas juntas para completar átomos (la primera creación de átomos de antihidrógeno en el experimento PS210), ayudando a comprender la asimetría entre materia y antimateria en el  universo.

1996 - LEP es mejorado para la producción de pares W a una enerxía de 163 GeV. Posteriores mejoras lo llevarán a 200 GeV en 1999.

1997 - Despois de acordar o aporte de contribucións financieiras substancias os Estaods Unidos de América convértense en observadores no Consello do CERN.

1999 - Descubrimiento de la Violación CP directa en el experimento NA48 .

2000 - El LEP es clausurado en el año 2000 para permitir la construcción del Large Hadron Collider en el mismo túnel. Unos meses antes de la clausura hubo momentos de gran excitación cuando una de las colaboracións del LEP anunciaron haber encontrado señales del bosóns de Higgs. No obstante no houbo suficientes evidencias para mantener el LEP en operación.

2001 - El proyecto europeo DataGrid (EDG) es lanzado años despuçes de una idea nacida en Annapolis, EEUU. La Grid debe conectar cientos de miles de ordenadores en todo el mundo para permitir proyectos científicos como el LHC.

2002 - La última pieza del LEP es subida a  lasuperficie. En 14 meses de desmantelamiento, 40000 toneladas de material fueron extraidos desde el túnel de 27 km.

El primer imán octupolar del LHC chega al CERN. Además de los 1232 imanes dipolares principales que curvarán la trayectoria de los protones, y los 400 imanes cuadrupolares focalizadores, el LHC será equipado con 5000 imanes correctores.

Dos experimentos del CERN crean y atrapan miles de átomos de antimateria en un estado "frío", lo que implica que presentan un movimiento ralentizado que permite  que sean estudiados antes de que se aniquilen con materia ordinaria.

2003 - Se bate un récord de grabación de datos con una tasa de trasferencia de 1.1 xigabytes por segundo durante un período de varias horas. Esto es equivalente a grabar una película en un DVD cada cuatro segundos.

Un nuevo récord de tranferencia es establecido. Un terabyte de datos fue enviado a más de 10000 km, desde el CERN a California, en aproximadamente una hora, con una tasa de 2.38 gigabits por segundo.

2003 -2008 - Se realiza el montaje del LHC y sus detectores. Durante este periodo de tiempo fueron logrados un gran número de hitos en campos de ingeniería, electrónica, computación, magnetismo, superconductividad, criogenia, infraestructuras...

2004 - Se lanza el Preyecto Europeo EGEE (Enabling Grids for E-sciencE). Coordinado por el CERN y financiado por la Comisión Europea, su objetivo es establecer una infraestructura para una red informática mundial para la ciencia.

El acelerador SPS, que tendrá que proporcionar protones al LHC, bate un récord de intensidad con 50 billones de protones acelerados en sus 7 km de circunferencia.

2005 - El LHC Computing Grid, que debe manejar una enorme cantidad de almacenamiento y procesamiento de datos, alcanza más de 100 centros en 31 países. Se trata de la más grande red internacional de computación en el campo científico.

El sistema criogénico llega a los 1.8 kelvin (‑271.4°C) por primera vez. Esta es la temperatura de operación en el LHC.

Un nuevo paso hacia la Computing Grid: durante 10 días, ocho centros de procesamiento de datos trasfirieron un flujo continuo de datos, con una media de 600 megabytes por segundo. 500 terabytes fueron tranferidos, lo que requeriría 250 años con una conexión de 512 kilobits por segundo.

2006 - El nuevo CERN Control Centre, que reúne las salas de control de los aceleradores, la criogenia y otras infraestructuras tecnológicas, comienza su operación. El LHC será controlado desde este centro.

2007 - Se instala el control biométrico de acceso al LHC. El sistema de reconocimiento de iris asegurará la entrada al acelerador a través de un sistema de acceso por control biométrico.

2008 - EL Large Hadron Collider arranca. Sus experimentos están diseñados para que se pueda responder a cuestiones tales cómo las partículas adquieren masa, por qué la naturaleza prefiere materia a la antimateria, y cómo la materia evolucionó en los primeros instantes del universo.

Nueve días después de su conexión, el LHC es desconectado debido a un problema de sobrecalentamiento en una conexión entre cables superconductores. La reparación dura muchos meses y con un coste de unos 30 millones de euros.

2009 - Después de más de un año de parada el LHC vuelve a arrancar convirtiéndose en el más potente acelerador de partículas del mundo alcanzando 1.18 TeV. Bate así el record anterior de 0,98 TeV del Tevatron Fermi National Accelerator Laboratory de Chicago que lo poseía desde 2001. 

2010 - LHC alcanza un nuevo record. Dos haces con protones de 3.5 TeV circulan en el Large Hadron Collider por primera vez. Es un importante paso en el camino inicial del programa de investigación del LHC.

Cuatro días es todo lo que necesitó el equipo de operaciones del LHC para completar la transición desde protones a núcleos de Pb. Las primeras colisiones entre iones de plomo fueron registradas a los tres días.

Aislamiento de 38 átomos de antihidrógeno.

2011 - Si existe el Higgs del Modelo Estándar tendrá masa entre 115 y 130 GeV.En el seminario celebrado en el CERN el 13 de diciembre, los experimentos ATLAS y CMS presentaron sus resultados con una cantidad de datos considerablemente mayor acumulados desde la conferencia de verano.

Se consigue mantener átomos de antihidrógeno durante unos 15 minutos.

2012. LHC funciona con protones a 4 TeV en 2012. Se pretende optimizar el funcionamento del LHC para proporcionar una máxima cantidad de datos este año antes de la larga parada para preparar la máquina para una mayor energía. Los haces circulan a esta energía hasta noviembre. Después habrá una parada técnica de unos 20 meses, para establecer su diseño de máxima energía a finales de 2014, esperando estar totalmente operativo a principios de 2015.  

Detectada una partícula consistente con el bosón de Higgs. Los experimentos ATLAS y CMS presentan las primeiras indicaciones de la presencia de una nueva partícula que podría ser el bosón de Higgs, en una región de masa de alrededor de 126 gigaelectronvolts (GeV). Nos vindeiros meses este hallazgo deberá ser confirmado.

El experimento LHCb descubre dos estados excitados de la partícula Λb , y mide uno de los más raros procesos observados hasta ahora en la Física de Partículas: el decaimiento del mesón Bs en dos muones. ALICE realizó estudios detallados del plamas quark-gluon, y medidas en el experimento TOTEM han proporcionado nuevos datos de la estructura del protón, lo que será muy útil para los otros experimentos del LHC.

Hubo también grandes resultados en experimentos como ALPHA, donde se hizo la primera medida espectroscópica del antihidrógeno; el Proton Synchrotron Booster (PSB) celebró su 40 aniversario, y el Alpha Magnetic Spectrometer (AMS) fue posto en marcha en la Estación Espacial Internacional.

2013. LHC funcionará durante 4 semanas con colisiones p-Pb, antes de realizarse un larga parada..

El Premio Nobel de Física de 2013 fue concedido a François Englert e Peter W. Higgs "por el descubrimiento teórico del mecanismo que contribuye a la comprensión del origen de las masas de las partículas subatómicas, y que fue recientemente confirmado a través del descubrimento de la partícula fundamental predicha, en los experimentos ATLAS y CMS del LHC del CERN".

2013/14. Larga Parada (LS) para todo el complejo de aceleradores (LS1). Esta larga parada está diseñada para realizar las reparaciones y mejoras que posibilitarán la operación del LHC a 14 TeV cms a partir de 2015.

2015. Se publica en Nature otro gran logro del LHC: con datos de la primeira etapa de funcionamiento (Run I), a partir del análisis combinado CMS+LHCb de la desintegración en pares de muones de mesones beauty neutros: B0→µ+µ . Algunos físicoos interpretan este resultado como una señal en contra de la supersimetría en la escala electrodébil.

Los experimentos del LHC están de nuevo en operación con un nuevo récord de energía -13 TeV- casi el doble de la energía de colisión de la primeira fase ("firs run"). Esto marca el comienzo de la Fase 2 en el LHC, abriendo el camino para nuevos descubrimientos. El LHC estará ahora en operación permanente en los próximos tres años.

El experimento LHCb anuncia l observación de exóticas partículas formadas por cinco quarks (pentaquark). En realidad, no se trata de una nueva partícula, sino que representa una forma de agregación de quarks en una forma no antes observado en más de cincuenta años de investigación experimental. El estudo de sus propiedades podrá permitir entender mejor como l materia ordinaria, protones y neutrones, están constituidos.

La colisión de iones en el LHC alcanza un nuevo récord de energía. Estas colisiones estudiadas en los cuatro experimentos del LHC permite el estudio del estado de la materia que existió poco después del big bang, a temperaturas de varios trillones de grados.

Rolf Heuer, Director General del CERN pasa el bastón de mando a Fabiola Gianotti. Ginebra, 18 Diciembre de 2015: en l 178 sesión del CERN Council se llevó a cabo la ceremonia traspaso de mando en la que Rolf Heuer, Director General del CERN en los pasados siete años, dió paso a Fabiola Gianotti como nueva Directora General, siendo efectivo el nombramiento a partir del 1 de enero de 2016.

2016. En la Conferencia “ICHEP 2016” celebrada en Chicago en julio los físicos de partículas muestra una gran cantidad de nuevos resultados tomados en los experimentos del LHC. Con una avalancha de nuevos datos, las colaboracións en cada detector pueden bucear y explorar en la nueva frontera de energía de 13 TeV. Se presentaron más de 100 diferentes nueos resultados, incluyendo mouchos análisis basadas en datos de 2016. En particular, la intrigante posibilidade de una "resonancia" a 750 GeV con decaimiento en pares de fotones, y que produjo considerable interés a partir de los datos de 2015, no reapareció con las nuevas aportaciones de datos de 2016, lo que lleva a pensar de que se trata de una fluctuación estadística.

El experimento LHC MoEDAL publica su primeiro artículo en la búsqueda del monopolo magnético. Este experimento estrecha la ventana en la buscar esta hipotética partícula, predicha por primera vez por Dirac en los anos treinta del siglo pasado, y que ha sido objeto de búsqueda en muchos experimentos a lo largo varias décadas.

El CERN da la bienvenida a Rumanía como vigésimo segundo estado miembro. El 5 de setiembre de 2016 se llevó a cabo la ceremonia oficial de acceso de Romanía como membro de pleno derecho en el CERN.

16 Dec 2016 — Después de completar los procedimientos oficiales, Slovenia se unirá a Chipre y Serbia como Estado Miembro Asociado.

19 Dec 2016 — En un artículo publicado en Nature, la Colaboración ALPHA anuncia la primera medida de un espectro atómico en átomos de antimateria.

2017. 16 Enero 2017: Notificación oficial de que India ha ratificado el Acuerdo de Asociación con el CERN.

28 Abril de 2017, en el LHC hay haces de protones circulando por primera vez este año, después de una larga parada técnica de 17 semanas. El objetivo para este 2017 es alcanzar unha luminosidad integrada de 45 fb-1 e incluso llegar más lejos.

6 Julio 2017, en la EPS Conference on High Energy Physics en Venecia, el LHCb experiment comunica la observación de Ξcc++(Xicc++), una nueva partícula que contiene dos quarks charm y un quark up. Durante muchos años los físicos han estado detrás de su descubrimiento, quedando ahora completamente detectada. Su masa es de 3621 MeV.

12 Octubre 2017,durante ocho horas, el LHC estuvo acelerando y colisionando núcleos de Xenon, permitiendo a los detectores ATLAS, ALICE, CMS and LHCb, registrar colisiones de xenon por primeira vez.

En Octubre de 2017 el CERN Data Centre batió su propio récord de registro al almacenar 12.3 petabytes de datos en un solo mes.

15 Dec 2017 — CERN celebra 25 años desde el comienzo del "LHC experimental programme".

2018. 8 Xan 2018 — Se anuncia que Lituania pasa a ser oficialmente miembro do CERN.

26 Feb 2018 — Después de dos décadas de diseño y construcción el LINAC 4 está en disposición de formar parte de la cadena de inyección do LHC.

19 Mar 2018 — ATLAS y eCMS presentan nuevas propiedades del bosón de Higgs e lna Moriond Conference (10 y 24 Marzo 2018 en La Thuile- Valle de Aosta- Italia).

4 Abril 2018. La colaboración ALPHA ha informado de la realización de las más precisas medidas directas hechas hasta ahora de la antimateria.

25 Julio 2018, por primera vez os operadores do LHC inyectaron "atomos" formados por un núcleo de Pb y un electrón. Se trata del primer paso de comprobación de una nueva idea llamada Factoría Gamma, dentro del proyecto "CERN’s Physics Beyond Colliders".

24 de Octubre 2018, los protones realizaron su último viaje de este año en el LHC. A las seis de la mañana, el haz número 7334 fue extraído del acelerador, y habrá que esperar a 2021 para volver a tener protones en el acelerador, A partir del 10 de diciembre se producirá una parada de más de un año para renovar parte del equipamiento. Durante las semanas previas a la parada, serán los núcleos de Pb los protagonistas, permitiendo estudiar el plasma quark-gluón que recrea los segundos posteriores al Big Bang.

2019. En Marzo de 2019 (Rencontres de Moriond), la colaboración LHCb presentó sus resultados sobre la “Violación CP” encontrada en el mesón D0 (este mesón está formado por un quark c y un antiquark u). Para observar este fenómenos los investigadores de esta colaboración han utilizado los datos producidos en el detector LHCb desde 2011 a 2018. La violación CP es una característica esencial del universo para comprender la asimetría materia-antimateria existente. Hasta ahora, este fenómeno solo se había encontrado en partículas que estuvieran formadas por quarks strange (s) o bottom (b).


(*) Toda la Bibliografía que ha sido consultada para esta Sección está indicada en la Sección de Referencias


 

AUTORES


Xabier Cid Vidal, Doctor en Física de Partículas (experimental) por la Universidad de Santiago (USC). Research Fellow in experimental Particle Physics en el CERN, desde enero de 2013 a diciembre de 2015. Actualmente está en el Depto de Física de Partículas de la USC  ("Ramon y Cajal", Spanish Postdoctoral Senior Grants).

Ramon Cid Manzano, profesor de Fïsica y Química en el IES de SAR (Santiago - España), y Profesor Asociado en el Departamento de Didáctica de Ciencias Experimentales de la Facultad de Educación de la Universidad de Santiago (España). Es licenciado en Física y en Química, y Doctor por la Universidad de Santiago (USC).

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© Xabier Cid Vidal & Ramon Cid - rcid@lhc-closer.es  | SANTIAGO (ESPAÑA) |

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