Achegándonos ao LHC
|
"Se hai unha cosa a facer é comprometerse coa educación". George Charpak (Premio Nobel en Física en 1992). |
|
El CERN celebra 70 años de descubrimientos científicos e innovación.
O Large Hadron Collider (Gran Colisor* de Hadróns) é o acelerador de partículas máis poderoso do mundo. O LHC (situado no noroeste da cidade suiza de Xenebra, sobre a fronteira Franco–Suiza) xera a maior cantidade de información nunca antes producida nun anterior experimento científico. O seu obxectivo é revelar algúns dos secretos fundamentais da natureza que quedan por descubrir.
(*) Sobre a utilización da palabra "colisor" ver...
A pesar da enorme cantidade de datos que podemos atopar sobre este acelerador e os seus experimentos, non é sinxelo para os non especialistas coñecer de onde proceden eses datos e o seu significado.
Basicamente, o propósito deste Sitio Web é esencialmente divulgativo tentando axudar a introducir este experimento ao público en xeral e ao alumnado e profesorado de ensino secundario, en particular; y e menor medida para el profesorado e alumnado de ensino primario. Unha boa cantidade de cálculos son presentados para seren levados á clase de secundaria, estimulando a curiosidade dos estudantes, axudándolles así a comprender mellor algúns conceptos da Física. Preténdese que sexan un exemplo da relación entre as "frías" ecuacións da Física e o excitante mundo da investigación científica.
A traves de varias secciones y muchas subsecciones (CERN, LHC, FÍSICA en el LHC, Detectores, Modelo Estándar, Educación, Enlaces, Noticias ... ) achegámonos aos contidos que creemos que deben ser coñecidos polas persoas non especialistas que están interesadas na Física de Partículas, o CERN e o LHC.
É importante suliñar que os cálculos que aparecen neste sitio web están adaptados ao nivel do ensino secundaria, e na maioría dos casos, aínda que e poidam resultar útiles, son simples aproximacións aos resultados correctos.
Algúns dos datos e informacións, así como imaxes, teñen sido tomado dos diferentes websites do CERN, tendo sido solicitado e concedido o correspondente permiso pola administración do CERN. O uso que se fai neste Sitio Web dos diferentes materiais procedentes das publicaciones producidas por lo CERN segue estrictamente os termos de uso que a este respecto indica o CERN.
O resto das imaxes, gráficas, etc., non realizadas polos autores deste Sitio Web, foron tomadas no senso de "fair use". Se non é o caso, por favor, fágannolo saber para retiralas de inmediato.
Amosamos deseguido algúns feitos que son de especial relevancia, aparecendo nas diferentes Seccións deste sitio web o desenvolvemento dos contidos e conceptos que consideramos de interese.
Se non estás familiarizado cos conceptos básicos da física de partículas, recomendámosche que visites primeiro as distintas seccións do menú xeral do noso sitio web.
Na Sección Referencias poden encontrarse moitos artígos e libros que tratan diferentes aspectos da Física de Partículas, o CERN e o LHC. Ademais, nestoutra Sección poden consultarse os artígos que os autores deste sitio web foron publicando sobre estas cuestiones cunha intención esencialmente divulgativa.
Tamén presentamos as noticias máis recentes e interesante en Física de Partículas (segundo o noso criterio e en relación co propósito do noso sitio web) producidas no CERN. Na Sección Máis Novas aparecen as noticias de anos anteriores.
CERN highlights en 2024
Tomado de CERN WEBSITE
Run 3
Ano 2022, comeza o LHC Run 3 despois dun vasto programa de traballos completados durante o Long Shutdown 2 (LS2). Os protóns coliden á máis alta enerxía (13.6 comparado con 13 TeV) e con máis luminosidade (contendo ata 1.8 × 1011 protones por bunch, comparado con 1.3–1.4 × 1011 ) que durante Run 2. Esta tercera fase experimental, Run 3, exténdese ata finais de 2025.
Esta terceira fase experimental esténdese ata o final de 2025.
Unhas poucas semanas despois do arranque do Run3, varios récord foron xa alcanzados.
Algúns deles son:
.- enerxía con Pb iones: 6.8 Z TeV (ou 2.76 TeV/nucleón)
.- pico de luminosidade: 2.5·1034
.- pile-up (puntos de colisión casi simultáneos) > 100
.- enerxía almacenada por feixe: ~ 400 MJ
O calendario actural prevé o Long Shutdown 3 para comezar en 2026, un ano máis tarde que o que estaba previsto, e durará tres anos no canto de 2.5 anos (taken from CERN Courier).
Enerxía
Durante 2012 os protóns estiveron xirando cunha enerxía de 4 TeV por protón. En 2013 despois de ser utilizado para colisións con núcleos de Pb entrou e parada técnica (LS1) de arredor de 20 meses, para se reiniciar en 2015 as colisións cunha enerxía record de 6,5 TeV por protón. Despois da Longa Parada (Long Shutdown 2, LS2) de 2019-2022, éntrase na tercera fase experimental, Run 3, coa máxima enerxía ata o de agora alcanzada - 6,8 TeV por proton - (13,6 TeV en colisión, moi perto xa da enerxía máxima de deseño inicial, 14 TeV).
Bosón de Higgs
Con todo, un dos seus principais obxectivos, atopar o bosón de Higgs, foi xa acadado na fase inicial de operación. O Premio Nobel en Física 2013 foi otorgado a François Englert e Peter W. Higgs "polo descubrimento teórico dos mecanismo que contribúe á nosa comprensión da orixe da masa das partículas subatómicas, e que foi recentemente confirmado a partir do achádego da partícula fundamental asociada, nos experimentos ATLAS e CMS do Large Hadron Collider do CERN."
ATLAS e CMS anunciaron o descubrimento desa partícula o 4 de Xullo de 2012. Este resultado foi reconfirmado posteriormente en 2013.
Candidato Higgs decaendo en catro muóns rexistrado polo detector ATLAS en 2012 (Imaxe: ATLAS/CERN).
Artículos de interese sobre o Bosón de Higgs no décimo aniversario do seu descrubrimento, son os seguintes:
https://arxiv.org/abs/2207.
https://www.nature.com/articles/d41586-022-01819-4
|
N O V A S R E C E N T E S Presentamos aquí algunhas das novas máis recentes e interesantes, segundo o noso criterio, sobre Física de Partículas que teñen ao CERN (e ao LHC, en particular) como protagonista. Outras novas de tempos anteriores aquí... |
CERN Public Events 2025.
Xaneiro, 2025
Para celebrar O Ano Internacional da Ciencia e a Tecnoloxía Cuánticas, o CERN invita a participar nas súas conferencias públicas, que mostrarán a cuántica a través de cinco actos distintos, cada uno dos cales representará un tipo de arte.
Cronometrando la partícula elemental más pesada de la naturaleza.
Xaneiro, 2025
Nunha primeira medida deste tipo realizada no LHC, o experimento CMS comproba se os quarks top se axustan á Teoría Especial da Relatividade de Einstein, e melloralos límites de incumprimento ata nun factor de cen con respecto aos resultados anteriores.
A Relatividade Especial ten resistido o paso do tempo. Porén, algunhas teorías, por exemplo determinados modelos da Teoría de Cordas, predicen que a enerxías moi altas, a Relatividad Especial deixará de funcionar. En particular, as observaciones experimentais poderían depender da orientación do experimento no espacio-tiempo, o que podería ser observable a enerxías máis baixas, como as do LHC.
(Imaxe CERN)
Máis concretamente, dado que a Terra xira arredor do sei eixo, o feixe do LHC e a dirección media dos quarks top producidos nas colisións no centro do detector CMS tamén cambian en función da hora do día.
O novo resultado do detector CMS, que se basea en datos do Run 2 do LHC, concorda cunha taxa constante, o que significa que a simetría de Lorentz non se rompe e a Relatividade Especial de Einstein segue a ser válida.
A medida máis precisa do tempo de vida do mesón B neutro.
Dec, 2024
A Colaboración ATLAS publicar unha nova medida de alta precisión do tempo de vida do mesón B neutro (B0), un mesón formado por un antiquark bottom e un quark down.
As novas medidas de precisión de ATLAS melloran a comprensión das desintegracións mediadas pola fuerza feble no Modelo Estándar e proporcionan datos valiosos para futuros desenvolvementos teóricos.
LHCb achega luz sobre dúas pezas do crebacabezas materia-antimateria.
Dic, 2024
A colaboración LHCb atopou evidencias de violación de CP en desintegracións de bariones e en desintegracións de hadrones con quarks b en partículas de charmonio.
(CERN Imaxe)
En dous novos artigos, a colaboración LHCb informa atopar evidencias de violación CP en desintegracións de bariones e en desintegracións de hadrones de beleza en partículas de charmonio.
Os dous estudos supoñen un paso importante para establecer se existe ou non violación de CP neste tipo de desintegracións. Os datos do terceiro Run do LHC e da actualización prevista do colisionador, o LHC de Alta Luminosidade, achegarán máis luz sobre estas e outras pezas do crebacabezas materia-antimateria.
ALICE atopa evidencias por primeira vez a antipartícula do hiperhelio-4.
Dic, 2024
A medición de ALICE baséase en datos de colisións chumbo-chumbo tomados en 2018 a unha enerxía de 5,02 teraelectronvoltios (TeV) para cada par de nucleóns (protóns e neutróns) en colisión. Utilizando unha técnica de machine-learning, que supera as técnicas convencionais de procura de hipernúcleos, os investigadores de ALICE buscaron nos datos sinales de hiperhidróxeno-4, hiperhelio-4 e os seus socios de antimateria. Os candidatos a (anti)hiperhidróxeno-4 identificáronse buscando o núcleo de (anti)helio-4 e o pión cargado no que decae, mentres que os candidatos a (anti)hiperhelio-4 identificáronse mediante o seu decaemiento nun núcleo de (anti)helio-3, un (anti)protón e un pión cargado.
(CERN Imaxe)
Os hipernúcleos son núcleos exóticos formados por unha mestura de protóns, neutróns e hiperóns, sendo estes últimos partículas inestables que conteñen un ou máis quarks de tipo estraño.
Acelerador de partículas realizando investigación científica real en CERN Science Gateway.
Dic, 2024
Tras anos de desenvolvemento, o acelerador de protóns ELISA (Experimental Linac for Surface Analysis) é utilizado agora para a investigación arqueolóxica no Science Gateway, o centro de educación e divulgación do CERN.
É a primeira vez que un acelerador de protóns deste tipo se utiliza para a investigación no marco dunha exposición museística.
O Profesor Mark Thomson elixido como novo Director Xeral do CERN a partir de 2026.
Nov, 2024
O CERN Council elixe ao Físico Británico Mark Thomson como novo Director Xeral do CERN. o seu mandanto de 5 anos comezará o 1 de xaneiro de 2026.
O Profesor Thomson é actualmente Executive Chair of the Science and Technology Facilities Council (STFC) no Reino Unido e Profesor of Experimental Particle Physics na Universidade de Cambridge. Ten dedicado unha gran parte da súa carreira ao CERN, donde contribuiu nas medidas de precisión dos bosóns W e Z no experimento OPAL do acelerador LEP, nos anos 1990. No acelerador LHC ten sido membro da Colaboración ATLAS.
Na súa Sesión 195 (Nov 2019) o CERN Council nomeou a Fabiola Gianotti, como Directora Xeral da Organización, para un segundo mandato. Este novo nomeamento vai do 1 de xaneiro de 2021 a decembro de 2025.
(Imaxe CERN)
Esta é a primeira vez na historia do CERN que a Dirección Xeral foi prorrogada para un segundo mandato completo.
Ademais das diferentes Seccións deste sitio, creemos de interese visitar outros sitios web para ter unha idea máis xeral da Física de Partículas. Por exemplo:Introducción a la Física de Partículas, El Modelo Estandar de la Física de Partículas, A brief introduction to Particle Physics, ou outros sitios que se indican na sección Educación. Téñase en conta que algúns destes documentos ou sitios web no están actualizados, pero consideramos que aínda así proporcionan unha boa información para iniciarse na Física de Partículas.
Insistimos en que algúns dos datos e informacións, así como imaxes, teñen sido tomado dos diferentes websites do CERN, tendo sido solicitado e concedido o correspondente permiso pola administración do CERN. O uso que se fai neste Sitio Web dos diferentes materiais procedentes das publicaciones producidas por lo CERN segue estrictamente os termos de uso que a este respecto indica o CERN.
O resto das imaxes, gráficas, etc., non realizadas polos autores deste Sitio Web, foron tomadas no senso de "fair use". Se non é o caso, por favor, fágannolo saber para retiralas de inmediato.
Un Glosario con termos de Física de Partículas, en orde alfabética, é incluído na última sección.|
AUTORES Xabier Cid Vidal, Doctor en Física de Partículas (experimental) pola Universidad de Santiago (USC). Research Fellow in experimental Particle Physics no CERN, desde xaneiro de 2013 a decembroe de 2015. Estivo vencellado ao Depto de Física de Partículas da USC como becario "Juan de la Cierva", "Ramon y Cajal" (Spanish Postdoctoral Senior Grants), e Profesor Contratado Doutor. Desde 2023 é Profesor Titular de Universidade nese Departamento (ORCID). Ramon Cid Manzano, foi catedrático de Fïsica e Química no IES de SAR (Santiago - España), e Profesor Asociado no Departamento de Didáctica de Ciencias Experimentais da Facultade de Educación da Universidad de Santiago (España), ata o seu retiro en 2020. É licenciado en Física, licenciado en Química, e Doutor pola Universidad de Santiago (USC).(ORCID). |
CERN CERN Experimental Physics Department CERN and the Environment |
LHC |
NOTA IMPORTANTE
Toda a Bibliografía que foi consultada para esta Sección está indicada na Sección de Referencias
© Xabier Cid Vidal & Ramon Cid - rcid@lhc-closer.es | SANTIAGO |
