Fisica

Trabajo sobre el LHC CERN



Sergio del Rio
Física, grupo 1
Descripción del LHC. ¿Cómo funciona?
Large Hadron Collider (el Gran Colisionador de Hadrones) es un acelerador y colisionador de partículas, ubicado en la actual “Organización Europea para la Investigación Nuclear” (antes conocida como CERN, de las siglas francesas “Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire”). Más de2000 físicos de 34 países y cientos de universidades y laboratorios han participado en su construcción.
Consiste en un túnel circular de 27 km de perímetro, 3 metros de diámetro y situado a 100 metros bajo tierra, cruzando las fronteras suizas y francesas y con emplazamiento en Ginebra.
Es el  acelerador de partículas más importante del mundo, acelerando su dos haces de protones a unaenergía de 3.5 TeV por protón. Estas colisiones, que fueron realizadas por primera vez el 30 de marzo de 2010, han producido la más alta energía alcanzada en un acelerador de partículas. Supone un muy importante paso en el inicio del programa de investigación del LHC.
En noviembre de 2010, el LHC pasó sin problemas a convertirse en un colisionador de iones plomo, dando lugar a la posibilidad derecrear las condiciones inmediatamente posteriores al Big Bang.
El LHC acelera haces de protones a velocidades 99,99% de la velocidad de la luz en el vacío, en direcciones diametralmente opuestas que, al chocar, producen altos niveles de energía a escalas subatómicas.
Los rayos se mueven alrededor del LHC dentro de un proceso continuo al vacío guiado por imanes. Los imanes son superconductoresy son enfriados por un enorme sistema de criogénica, y los cables conducen la corriente sin la resistencia en su estado de superconducción. Los rayos serán almacenados en la más alta energía durante horas.
A pesar de la enorme cantidad de información disponible, no es sencillo, para los especialistas, entender los parámetros básicos de este experimento. Para el análisis de la inmensidad dedatos que subministraría el LHC, se ha creado una “red de computación”.
Sobre la red de computación (Computing Grid), del LHC: la red de computación (Computing Grid) del LHC es una red de distribución creada por el CERN para manejar la gran cantidad de datos que serán obtenidos por el colisionador, que integra enlaces propios de fibra óptica y partes de Internet de alta velocidad.
La corrientede datos que se producirán desde los detectores se calcula que serán alrededor de 300 Gb/s que, filtrados buscando “eventos interesantes”, se reducirían a 300 Mb/s. El centro de cómputo del CERN, denominado la “Fila 0” de la red, ha provisto una conexión de 10 Gb/s.
Se estima que el LCH genere 27 Terabytes de datos por día, más 10 Terabytes de “resumen”. Estos datos son exportados fuera delCERN, destinados a la “Fila 1” y la “Fila 2”. La “Fila 1”, está formada por once instituciones académicas de Europa, Asia y Norteamérica. La “Fila 2” está compuesta por otras 150 instituciones.
Propósitos
Este acelerador de partículas se construyó con el principal propósito de examinar la validez y los límites del Modelo Estándar de la física de partículas.
El LHC provoca la colisión de hacesde protones que, acelerados a velocidades próximas a la de la luz, viajan en sentidos opuestos y colisionan produciendo una alta cantidad de energía, que permite simular algunos eventos producidos durante o inmediatamente después del Big Bang.
Otro objetivo primario del colisionador es encontrar la partícula que confiere masa, llamado gravitón o bosón de Higgs, una de las mayores incógnitas dela física fundamental. La detección del bosón de Higgs, confirmaría las predicciones y “enlaces perdidos” del Modelo Estándar de la física de partículas, pudiéndose explicar cómo adquieren las otras partículas elementales la propiedad de masa.
Este bosón revelaría el por qué la gravedad es tan débil en comparación con las otras tres fuerzas.
Además del bosón de Higgs, también podrían...