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Posts etiquetados ‘LHC’

Se inyectaron haces de partículas en el LHC

Publicado por kidcooler en 28 Octubre, 2009

¡Qué pobre memoria es aquélla que sólo funciona hacia atrás!

Lewis Carroll



Desde BBC News
Traducción: KC

 


 

Los ingenieros que trabajan en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) han inyectado con éxito haces de partículas en dos secciones de la enorme máquina.

Un portavoz del LHC, dijo que era la primera vez que hay haces de partículas en el LHC desde que se cerró a finales de septiembre de 2008.

Los científicos que trabajan en el acelerador de partículas gigante describen el éxito como “un hito”. Ellos planean hacer circular un haz por todo el túnel de 27 kilometros de largo, en noviembre.

El LHC se cerró poco después de su encendido de inicio el año pasado, cuando un problema de un imán llamado “mitigación” causó que una tonelada de helio líquido se filtrase dentro del túnel.

Este es un trabajo de sincronización
Gianluigi Arduini, CERN

Desde entonces, los ingenieros han estado trabajando para reparar los daños. Recientemente, los ocho sectores del LHC se enfríaron hasta la temperatura de funcionamiento de 1.9 Kelvin (-271C, -456F) – más frío que el espacio profundo.

Los días 23 y 25 de octubre, fueron inyectados haces de protones y de iones de plomo en el anillo del LHC, y fueron dirigidos con éxito, tanto en sentido horario y en sentido antihorario a través de dos de los ocho sectores. Cada sector es de aproximadamente 3.5 kilometros de largo.

El frío extremo permite a los imanes en el interior del LHC alinearse y acelerar el haz, para convertirse en “superconductores”. Esto significa que conducen corriente eléctrica con resistencia cero y muy poca pérdida de potencia.

Gianluigi Arduini, subjefe de hardware para la puesta en marcha del LHC, dijo a la BBC que la prueba de haces demostró que los sistemas del colisionador funcionaban correctamente. “Este es un trabajo de sincronización”, dijo.

“Los imanes rápidos deben estar sincronizados a fin de acelerar los haces y transferirlos de un acelerador al siguiente y, finalmente, al LHC, que debe estar sincronizado para aceptarlo. “Todo este proceso ocurre dentro de un intervalo de 100 picosegundos – un picosegundo es una millonésima de una millonésima de segundo.”

Los haces fueron inyectados a 450 mil millones de electrón-voltios, sólo una fracción de la energía que tendrán como objetivo los científicos cuando intenten hacer chocar dos haces de partículas. Estos haces serán conducidos por tuberías que pasan a través de los imanes – viajando en direcciones opuestas a una velocidad cercana a la de la luz.

El Dr. Arduini dijo: “El objetivo una vez que el haz esté circulando es acelerar [el haz] hasta 3.5 [billones de electrón-voltios]. “Pero eso será en etapas. En primer lugar, irá a uno, y luego 3.5 … entonces a partir de 2011 vamos a tratar de ir a siete.”

En los puntos asignados en el túnel, los haces de protones cruzan caminos, impactando uno contra el otro. Los científicos esperan ver las nuevas partículas en los residuos de estas colisiones que pueden revelar puntos de vista del “Big Bang” y la naturaleza del Universo.

Imagen: Túnel del LHC (CERN / M.Brice)

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El colisionador, la partícula y la teoría sobre la fatalidad

Publicado por kidcooler en 24 Octubre, 2009

La fatalidad no pesa sobre el hombre cada vez que hace algo; pero pesa sobre él, a menos que haga algo.




Gilbert Keith Chesterton


Ensayo desde el NY Times
Por Dennis Overbye
Traducción: KC


Más de un año después de que una explosión de chispas, hollín y el helio frío lo apagaran, el experimento de física más grande y más caro del mundo, conocido como el Gran Colisionador de Hadrones, está listo para comenzar de nuevo. En diciembre, si todo va bien, los protones comenzarán a agolparse en una pista de carreras subterránea fuera de Ginebra en la búsqueda de las fuerzas y las partículas que reinaron durante la primera billonésima de segundo del Big Bang.

Entonces será el momento de probar una de las teorías más extrañas y revolucionarias en la ciencia. Y no se trata de dimensiones extra del espacio-tiempo, de la materia oscura o incluso de agujeros negros que se tragarían a la Tierra. No, se trata de la noción de que el problemático colisionador está siendo saboteado por su propio futuro. Un par de físicos, de otro modo distinguidos, han sugerido que el hipotético bosón de Higgs, que los físicos esperan producir con el colisionador, podría ser tan detestable para la naturaleza que su creación lo llevase hacia atrás en el tiempo y detuviese el acelerador antes de que pudiera ser creado, como un viajero del tiempo que retrocede al pasado para matar a su abuelo.

Holger Bech Nielsen, del Instituto Niels Bohr en Copenhague, y Masao Ninomiya del Instituto Yukawa de Física Teórica de Kioto, Japón, pusieron esta idea en una serie de artículos con títulos como “Prueba de los efectos del futuro en el Large Hadron Collider: una propuesta” y “Buscando futuras influencias en el LHC “, publicado en el sitio Web de física arXiv.org en el último año y medio.

De acuerdo con el así llamado modelo estándar que norma casi toda la física, el bosón de Higgs es responsable de imbuir otras partículas elementales con masa.

“Debe ser nuestra predicción de que todas las máquinas destinadas a producir el bosón de Higgs tendrán mala suerte,” el Dr. Nielsen dijo en un mensaje de correo electrónico. En un ensayo inédito, el Dr. Nielson ha declarado sobre la teoría, “Bueno, hasta se podría casi decir que tenemos un modelo de Dios.” Es su conjetura, continuó, “que Él odia a las partículas de Higgs, e intenta evitarlas. “

Esta influencia maligna desde el futuro, según ellos, podría explicar por qué el Supercolisionador Superconductor de los Estados Unidos, también diseñado para encontrar el bosón de Higgs, fue cancelado en 1993 después de que miles de millones de dólares ya se habían gastado, un hecho tan poco probable que el Dr. Nielsen lo llama un “anti-milagro”.

Se podría pensar que la aparición de esta teoría es una prueba más de que la gente ha tenido tiempo de sobra – el tiempo tal vez demasiado – a pensar en lo que va a salir del colisionador, que ha llevado 15 años y 9 mil millones de dólares en su fabricación.

El acelerador fue construido por el CERN, Organización Europea de Investigación Nuclear, para acelerar protones a energías de siete billones de electrón-voltios en torno a un circuito subterráneo de 18-millas y luego hacerlos chocar como bolas de fuego primigenias.

Para el registro, a partir de mediados de septiembre, los ingenieros del CERN esperan comenzar a colisionar protones a la llamada energía de inyección de 450 mil millones de electrón-voltios en diciembre y luego elevar la energía hasta que los protones adquieran 3.5 billones de electrón-voltios de energía cada uno y luego, después de un breve descanso de Navidad, la física real podría empezar.

Quizás.

El Dr. Nielsen y el Dr. Ninomiya han empezado a poner sus caso de condena desde la primavera de 2008. Fue más tarde en ese otoño, por supuesto, después de que el colisionador del CERN fuese activado, de que una conexión entre dos imanes se vaporizara, cerrando el colisionador por más de un año.

El Dr. Nielsen llamó a eso “una cosa curiosa que puede hacer creer en nuestra teoría”.

Estuvo de acuerdo en que el escepticismo estaría a la orden. Después de todo, la mayoría de los grandes proyectos científicos, entre ellos el Telescopio Espacial Hubble, han pasado por un período de aparente caos. En el CERN, el ritmo continúa: A principios de octubre la policía francesa arrestó a un físico de partículas que trabajaba en uno de los experimentos del colisionador, bajo sospecha de conspiración con el ala norteafricana de Al Qaeda.

El Dr. Nielsen y el Dr. Ninomiya han propuesto una especie de prueba: que el CERN participe en un juego de azar, un ejercicio de “sacar una carta” utilizando tal vez un generador de números aleatorios, a fin de discernir la mala suerte en el futuro. Si el resultado es lo suficientemente improbable, por ejemplo sacar una pica en un mazo de 100 millones de corazones, la máquina no funcionaría en absoluto, o sólo a bajas energías poco probables para encontrar el Higgs.

Claro, es una locura, y el CERN no debe y no va a hipotecar sus inversiones a un sorteo. La teoría fue comparada en algunos blogs con las historias de Harry Potter. Pero la locura tiene un buen historial en física, con conversaciones rutinarias sobre gatos muertos y vivos al mismo tiempo y sobre la anti-gravedad inflando el universo.

Como una vez dijo Niels Bohr, compatriota fallecido del Dr. Nielsen y uno de los fundadores de la teoría cuántica, a un colega: “Estamos todos de acuerdo en que nuestra teoría es una locura. La cuestión que nos divide es si es lo suficientemente loca como para tener la oportunidad de ser correcta. “

El Dr. Nielsen está bien calificado en esta tradición. Es conocido en física como uno de los fundadores de la teoría de cuerdas y un pensador profundo y original, “una de esas personas extremadamente inteligentes que está dispuesto a perseguir ideas locas bastante lejos”, en palabras de Sean Carroll, un físico de Caltech y el autor de un próximo libro sobre el tiempo, “De Aquí a la Eternidad”.

Otro de los proyectos del Dr. Nielsen es un esfuerzo para mostrar cómo el universo tal como lo conocemos, con su aparente regularidad, podría surgir del azar puro, un tema que él llama “la dinámica del azar”.

El Dr. Nielsen admite que la nueva teoría de él y del Dr. Ninomiya huele a viajar en el tiempo, un antiguo interés que se ha convertido en un tema de investigación respetable en los últimos años. Aunque es una paradoja volver en el tiempo para matar a tu abuelo, los físicos están de acuerdo no hay paradoja si nos remontamos en el tiempo para salvarlo de ser atropellado por un autobús. En el caso del bosón de Higgs y el colisionador, es como si algo va atrás en el tiempo para evitar que el universo sea atropellado por un autobús. Aunque aun no es claro el por qué el bosón de Higgs sería una catástrofe. Si lo supiéramos, seguramente, no estaríamos tratando de crear uno.

Siempre asumimos que el pasado influye en el futuro. Pero eso no es necesariamente cierto en la física de Newton o Einstein. De acuerdo con los físicos, todo lo que realmente necesitamos saber, matemáticamente, para describir lo que sucede a una manzana o a los 100 mil millones de galaxias del universo durante todo el tiempo, son las leyes que describen cómo cambian las cosas y una declaración de donde las cosas comienzan. Estas últimas son las llamadas condiciones a la frontera – la manzana a metro y medio por encima de tu cabeza, o el Big Bang.

Las ecuaciones funcionan igual de bien, el Dr. Nielsen y otros señalan, si las condiciones a la frontera especifican una condición en el futuro (la manzana en tu cabeza) en lugar de en el pasado, siempre y cuando las leyes fundamentales de la física sean reversibles, lo que la mayoría de los físicos piensan que son.

“Para aquellos de nosotros que creemos en la física”, Einstein escribió a un amigo “esta separación entre pasado, presente y futuro es sólo una ilusión. “

En la novela de Kurt Vonnegut “Sirenas de Titán”, toda la historia humana resulta ser reducida a la entrega de una pieza de metal de aproximadamente el tamaño y la forma de un abridor de latas de cerveza a un extraterrestre abandonado en luna de Saturno, para que pueda reparar su nave espacial e irse a casa.

Si el colisionador tiene un destino noble o humilde – o cualquier destino en todo caso – aún está por verse.

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A Tom Hanks le gustaría reiniciar al Gran Colisionador de Hadrones (LHC)

Publicado por kidcooler en 19 Febrero, 2009

Tinseltown se enfoca en el CERN mientras que Tom Hanks promueve su última película de suspenso.

Desde Nature News
Por Matthew Chalmers
Traducción: KC


El actor Tom Hanks ha accedido a a encender el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), una vez que se ha fijado la fecha de reinicio.

El acelerador de partículas más potente del mundo, con base en la instalación de física de partículas del CERN en Ginebra, está siendo reparado después de sufrir una avería en septiembre del año pasado, sólo nueve días después de circular su primer haz de protones (véase “Fallas en el LHC retrasarán su operación, pero alegran a opositores“).

Hanks estuvo en el CERN para promocionar su nueva película Angeles y Demonios, en el que interpreta a Robert Langdon, simbologista de la Universidad de Harvard que investiga un complot para aniquilar al Vaticano con 0,25 gramos de antimateria robada del CERN. Su co-estrella Ayelet Zurer, quien desempeña el papel de una brillante física del CERN, y el director de la película Ron Howard, también estuvieron presentes en el banquete inusual.

“Le pregunté a Hanks si desea volver para el re-encendido y dijo ’sí’”, dice Steve Myers, director de aceleradores y tecnología del CERN, después de darle una visita guiada por el experimento ATLAS de 7000 toneladas en el LHC, el 13 de febrero.

En un auténtico estilo Hollywoodense, Hanks dijo que espera utilizar un interruptor de cuchillas tipo Frankenstein para traer al acelerador de $4,100 millones de dólares de vuelta a la vida a finales de este año, en lugar de los menos espectaculares clics de ratón. El director de comunicaciones del CERN, James Gillies, confirmó que el LHC “estará encantado” de tener a Hanks allí.

Aunque muchos de los más de 170 periodistas presentes en el evento de promoción estaban más interesados en el peinado de Hanks que en la física de la antimateria, el actor estuvo más animado para hablar de ciencia. “El CERN es un hermoso lugar”, anunció en una conferencia de prensa celebrada después de ocho y medio minutos de avance de la película. “Aquí no está ocurriendo magia, más bien la magia se explica aquí.”

Exitazo

Ángeles y Demonios incluye imágenes del LHC así como imágenes siniestras de botes que mantienen antimateria suspendida en su interior. Un físico del CERN, Rolf Landua, quien aconsejó sobre ciencia al director Howard en la película, dice que un nuevo mecanismo físico llamado “producción de antiprotón resonante» tendría que ser inventado para explicar cómo podrían ser producidas cantidades macroscópicas de antimateria.

“Si los jóvenes a quienes les gustan las explosiones escuchan sobre bombas de antimateria en el CERN, entonces genial,” dijo Landua, antes de borrar un poco el brillo de su presentación, añadiendo que los jóvenes en búsqueda de emociones podrían decepcionarse si visitaran los laboratorios del CERN. En realidad, el CERN ha producido menos de 10 nanogramos (una diez mil millonésima parte de un gramo) de antimateria en sus 55 años de vida.

Sin embargo, Hanks fue aparentemente abrumado por los enormes detectores que analizarán los residuos de las colisiones entre los haces de partículas del LHC. “No es tan diferente de cuando vas a la NASA y Cabo Cañaveral, y ves un montón de hierbas y feos edificios de oficinas, pero entonces entras a pie y ves un vehículo orbital conectado a sus Impulsores, dispuesto a volar”, dijo con entusiasmo. Y mientras se filmaba la película, Hanks y Zurer incluso se tomaron el tiempo para leer La Partícula de Dios, el libro de divulgación sobre física de partículas escrito por el Premio Nobel Leon Lederman.

Pero, mientras las conferencias de prensa y el banquete llegaban a su fin y los periodistas fijaban su rumbo para Roma, Nature News cortó la persecución: ¿fue este acto promocional sólo un señuelo para permitir a Howard anunciar un film exitoso acerca de un agujero negro come-planetas producido en el LHC?

Aparentemente no. “No haría ese tipo de película”, dijo Howard, quien usaba una gorra deportiva de béisbol alusiva al CERN. “Por el momento creo que he hecho mi contribución de rodaje sobre el CERN.”

Imagen: Hanks (izquierda), con su co-estrella Zurer (centro) y el director Howard (derecha), dice que estaría feliz de encender de vuelta en el LHC. Cortesía del CERN.

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Las grandes colisiones en el LHC deberán esperar hasta el 2010

Publicado por kidcooler en 12 Febrero, 2009

La vida es una serie de colisiones con el futuro; no es una suma de lo que hemos sido, sino de lo que anhelamos ser.

José Ortega y Gasset


Desde Physicsworld
Por Jon Cartwright
Traducción y comentario final: KC



Las colisiones de máxima energía se llevarán a cabo en el Gran Colisionador de Hadrones o Large Hadron Collider (LHC), sólo después de 2010.

Siguiendo las recomendaciones del personal LHC dado en un taller la semana pasada en Chamonix, Francia, la gerencia del CERN se ha pronunciado a favor de un programa de reinicio que se tendrá al acelerador colisionando protones en el registro de energías de 10 TeV a finales de este año. Sin embargo, las colisiones en el máximo de energía de 14 TeV tendrán que esperar al menos hasta el 2011.

El CERN dice que ha tomado la decisión para asegurar que el año próximo haya suficientes datos para los teóricos en búsqueda de la nueva física.

“El calendario que tenemos ahora es sin duda el mejor para el LHC y para los físicos en espera de datos”, dijo el director general del CERN Rolf Heuer en una declaración preparada. “Es prudente, asegurando que todo el trabajo necesario esté hecho en el LHC, antes de la puesta en marcha, y al mismo tiempo permita a la física para comenzar la investigación de este año.”

El calendario que especifica que el LHC tendrá protones reentrando en el anillo a finales de septiembre – seis semanas después de lo que se había estimado anteriormente – y verá su primera colisión un mes después. Operará durante el invierno, tal vez sin detenerse durante los habituales períodos de cuatro meses de mantenimiento, mientras se trabaja hasta 10 TeV. Durante este tiempo el personal también inyectará iones de plomo en el resto del complejo acelerador del CERN, que alimenta al LHC. Esto abrirá la posibilidad de colisiones ión – ión a finales de 2010.

Real optimismo

El LHC circuló sus primeros protones el 10 de septiembre del año pasado frente a una audiencia mundial, pero su misión tuvo una abrupta interrupción nueve días más tarde, cuando un fallo eléctrico provocó la “mitigación” de un enorme magneto, que evaporó aproximadamente seis toneladas de helio líquido en el túnel subterráneo. La fuerza de la fuga de helio tuvo tal fuerza que rompió los anclajes en el suelo de hormigón y la ruptura de las conexiones entre los imanes.

Desde entonces, el CERN ha estado evaluando la seguridad del LHC y realizando reparaciones, cuyo costo podría ascender hasta 40 millones de francos suizos. Las reparaciones incluyen la sustitución de los 53 imanes, la instalación de nuevas válvulas de alivio de presión, y la colocación de cientos de kilómetros de cable de nuevo para controlar la resistencia eléctrica en un sistema mejorado de “alerta temprana”.

El CERN dice que el sistema mejorado de alerta temprana estará en su lugar antes de reiniciar el LHC. Sin embargo, el laboratorio también dice que ha identificado a otras dos conexiones “sospechosas”, que se están atendiendo.

“Durante los tres días dorados [después del 10 de septiembre] la atmósfera era electrizante”, dijo Steve Myers, director de aceleradores del CERN y presidente del grupo Chamonix. “Inmediatamente después hubo decepción y tristeza. Ahora hay un optimismo cauteloso pero real para la puesta en marcha. También hay una gran confianza.”

Más información en esta nota de Nature: http://www.nature.com/news/2009/090209/full/news.2009.90.html


Comentario:

Apenas salió esta noticia, nuestro próximo ciudadano de una de las colonias menonitas de Higadolandia, Adolfo Araya, salió con sus comentarios aguados al estilo de:

Los cientificos que se creen duenos del Mundo estan listos para en Septiembre probar su teoria de que pueden crear un Hoyo negro o Black Hole y detenerlo en su proceso… si fracasan simplemente se cumplira la Visualizacion del nino Ruso Boriska quien dice “en 2009 habra una catastrofe en el Mundo y las aguas del Mar llegaran a Moscu”.

Y lo que yo digo, Araya y otros que aborrecen a los científicos, deberían irse a predicar a una comunidad menonita, sin electricidad, sin computadoras, sin teléfonos. Porque, como suelo decir, ¡que bonito es criticar a la ciencia montado en tu computadora con internet, utilizando tu teléfono celular, tu GPS y viendo tu televisión de plasma!

Y por si fuese poco, la ignorancia de Araya se pone en evidencia cuando pasa por alto que el Tevatrón, ubicado en el Fermilab en Batavia, Illinois, ha estado acelerando protones y antiprotones en una energía de alrededor de 1 TeV durante ya varios años. Y aun no les llega el agua del oceano, ni la del lago Superior siquiera, a los recintos del Fermilab.

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Física de partículas. La carrera para romper con el Modelo Estándar. Parte 02

Publicado por kidcooler en 13 Octubre, 2008

Cosmos

Si bien los físicos de altas energías se reunen en las salas de control de sus máquinas, otro grupo de físicos está buscando en los cielos. Allí esperan encontrar algo que rompa el modelo estándar – si el Universo coopera.

El objetivo principal de búsqueda de su nave espacial son los indicios de la materia oscura, la sustancia fantasmal que podría aglutinar hasta un 85% de la materia en el Universo. Los astrónomos saben que la materia oscura existe sólo por su atracción gravitatoria sobre las galaxias y su influencia en la forma del Universo; parece pasar a través de la clase de materia ordinaria que se encuentra en las estrellas, planetas y personas. Presumiblemente, la materia oscura es una bruma de partículas que rara vez, si alguna vez, reaccionan con la variedad ordinaria. Pero nadie está muy seguro de lo que las partículas podrían ser – salvo que no se tienen en cuenta en el modelo estándar.

Uno de los candidatos proviene de la teoría de la “supersimetría”, que predice que cada partícula del modelo estándar tiene otro socio, más pesado que yace fuera del modelo. El más ligero de estos socios supersimétricos se le llama neutralino, y se preve que tenga las propiedades justas para la materia oscura.

Los neutralinos por sí mismos no serían vistos por los telescopios, en órbita o de otro tipo. Sin embargo, eventualmente, dos neutralinos podrían chocar y aniquilarse – creando una lluvia más mundana de partículas que los detectores en órbita podrían recoger. El experimento PAMELA (Payload for Antimatter Matter Exploration and Light-nuclei Astrophysics) ya ha observado una pista intrigante. El instrumento en el satélite ha informado extraoficialmente un superávit de anti-electrones que pueden haber sido generados por la aniquilación de materia oscura (véase Nature 454, 808; 2008). “Es un bello resultado”, dice Graciela Gelmini, una física de la Universidad de California, Los Ángeles, que ha visto los datos de PAMELA. Sin embargo, agrega, la complejidad de la medición requiere cautela.

Un segundo satélite , lanzado recientemente, también puede ser capaz de detectar la última evidencia del neutralino. El Telescopio Espacial Fermi de rayos gamma es un instrumento espacial de 690 millones de dólares diseñado para escanear todo el cielo para detectar fotones de ultra-alta energía. Es posible que tales rayos γ podrían ser creados por colisiones entre neutralinos, en cuyo caso se mostrarán como una niebla omnipresente en el mapa estelar del detector en órbita. “Eso sería un asombrosa e impresionante firma”, dice Steven Ritz, el científico del proyecto de telescopio en el Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland.

Tales firmas, si están bien localizadas y confirmadas en el tiempo, definitivamente tendrán una oportunidad de ganarle al LHC en la búsqueda por romper el modelo estándar, dice Michael Turner, un cosmólogo de la Universidad de Illinois en Chicago. Pero Ritz señala que, aunque técnicamente la astrofísica podría ser la primera en hacer tal descubrimiento, no puede hacer mucho más que eso. Anti-electrones, rayos γ y otras firmas podrían ofrecer a los físicos sólo una gama de masas aproximadas de la nuevas partículas, y no dirían nada acerca de cómo podría funcionar la supersimetría. Por esas razones “habría todavía un gran número de preguntas sobre la cuestión esencial”, dice Ritz – preguntas que tendrían que ser resueltas en el LHC.

Ilustraciones de J. Riordan

Continuará…

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