Gran Colisionador De Hadrones

Trabajo De Física.
Gran Colisionador De
Hadrones (LHC).



José Godoy
4° Medio
Introducción.











LHC definición.

Es un Acelerador y colisionador de partículas ubicado en la Organización Europea para la Investigación Nuclear, cerca de Ginebra, en la frontera franco-suiza. Fue diseñado para colisionar haces de hadrones, más exactamente de protones, de hasta 7TeV de energía, siendo su propósito principal examinar la validez y límites del Modelo Estándar, el cual es actualmente el marco teórico de la física de partículas, del que se conoce su ruptura a niveles de energía altos.
Dentro del colisionador dos haces de protones son acelerados en sentidos opuestos hasta alcanzar el 99,99% de la velocidad de la luz, y se los hace chocar entre sí produciendoaltísimas energías (aunque a escalas subatómicas) que permitirían simular algunos eventos ocurridos inmediatamente después del Big bang.
Una vez enfriado hasta su temperatura de funcionamiento, que es de 1,9 K (menos de 2 grados por encima del cero absoluto o −271,15 °C), los primeros haces de partículas fueron inyectados el 1 de agosto de 2008, y el primer intento para hacerlos circular por todala trayectoria del colisionador se produjo el 10 de septiembre del año 2008. Aunque las primeras colisiones a alta energía en principio estuvieron previstas para el 21 de octubre de 2008, el experimento fue postergado debido a una avería que produjo la fuga del helio líquido que enfría uno de los imanes súper conductores.
A fines de 2009 se volvió a poner en marcha, y el 30 de noviembre del 2010se convirtió en el acelerador de partículas más potente al conseguir energías de 1,18 TeV en sus haces, superando el récord anterior de 0,98 TeV establecido por el Tevatrón estadounidense. El 30 de marzo de 2010 las primeras colisiones de protones del LHC alcanzaron una energía de 7 TeV (al chocar dos haces de 3,5 TeV cada uno) lo que significó un nuevo récord para este tipo de ensayos. En 2012el LHC empezó a funcionar a 4 TeV por haz y al finalizar ese año entrará en parada durante 20 meses para realizar las mejoras necesarias para la operación a la energía máxima de 7 TeV por haz; la reapertura está prevista para finales de 2014.
Este instrumento permitió confirmar la existencia de la partícula conocida como bosón de Higgs el 4 de julio del 2012, a veces llamada “partícula de lamasa”. La observación de esta partícula confirmaría las predicciones y "enlaces perdidos" del Modelo Estándar de la física, pudiéndose explicar cómo las otras partículas elementales adquieren propiedades como la masa.
Experimentos.

Los protones se acelerarán hasta tener una energía de 7 TeV cada uno (siendo el total de energía de la colisión de 14 TeV). Se están construyendo 5 experimentos para elLHC. Dos de ellos, ATLAS y CMS, son grandes detectores de partículas de propósito general. Los otros tres, LHCb, ALICE y TOTEM, son más pequeños y especializados. El LHC también puede emplearse para hacer colisionar iones pesados tales como plomo (la colisión tendrá una energía de 1150 TeV). Los físicos confían en que el LHC proporcione respuestas a las siguientes cuestiones:
 El significado dela masa (se sabe cómo medirla pero no se sabe qué es realmente).
 La masa de las partículas y su origen (en particular, si existe el bosón de Higgs).
 El origen de la masa de los bariones.
 Número de partículas totales del átomo.
 A saber el por qué tienen las partículas elementales diferentes masas (es decir, si interactúan las partículas con un campo de Higgs).
 El 95% de la masa deluniverso no está hecha de la materia que se conoce y se espera saber qué es la materia oscura
 La existencia o no de las partículas súper simétricas.
 Si hay dimensiones extras, tal como predicen varios modelos inspirados por la Teoría de cuerdas, y, en caso afirmativo, por qué no se han podido percibir.
 Si hay más violaciones de simetría entre la materia y la antimateria.
 Recrear las...