LHC

El LHC (Gran Colisionador de Hadrones)

24 preguntas

El LHC (Gran Colisionador de Hadrones)

24 preguntas

El acelerador LHC y los detectores de partículas son instrumentos que los investigadores construyen y utilizan
en la tierra para investigar los más pequeños constituyentes de la materia y su interacción. Nos ayudan a
entender de qué está hecho el mundo que nos rodea y nos permitenasomarnos a las condiciones de los
primeros instantes del Universo. El diseño y construcción de estos detectores, así como el análisis de los datos
tomados y la interpretación teórica de los mismos es uno de los principales campos de estudio de la línea de
investigación de Física de Altas Energías del Instituto de Física de Cantabria. El desarrollo de un entorno de
computación capaz de analizar estosdatos es parte del trabajo en la línea de Computación Avanzada.
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¿Qué significa LHC?

¿Para qué sirve?

El
LHC
quiere
decir
Gran
Colisionador de Hadrones (Large
Hadron Collider en inglés). Gran por
su tamaño (aproximadamente 27 km
de circunferencia), Hadrones porque
acelera protones o iones, que sonhadrones y Colisionador porque estas
partículas forman dos haces viajando
en sentidos opuestos, colisionando en
cuatro puntos alrededor de la
circunferencia de la máquina. Los
hadrones (del griego  “adros”,
pesado,
fuerte)
son
partículas
compuestas de quarks. Los más
habituales en la naturaleza son los
protones y los neutrones que forman
el núcleo de todos los átomos que
componen la materia denuestro
mundo.

Sirve para acelerar partículas y
hacerlas colisionar. De esta forma se
consigue producir nuevas partículas
transformando energía en materia de
acuerdo con la famosa ecuación de
Einstein E=mc2. Puede crear partículas
que sólo existieron en la naturaleza en
los primeros instantes del Universo y
mediante su estudio, entender su
nacimiento y evolución. También nos
permite bucear en elinterior de la
materia, como un microscopio
ultrapotente, para entender de qué
está hecho todo lo que nos rodea.

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¿Qué se espera
descubrir?
Nuestro conocimiento de las leyes
básicas del Universo es incompleto.
Existe un modelo, llamado el Modelo
Estándar de fuerzas y partículas que
ajusta perfectamente multitud de
observaciones de la naturaleza yexperimentos de laboratorio.
Quedan, sin embargo por responder
algunas preguntas fundamentales, a las
que se espera que el LHC pueda dar
respuesta.

El origen de la masa, ¿qué es la masa?
¿por qué algunas partículas elementales
son muy pesadas y otras no tienen
masa?
Unificación
de
las
fuerzas
fundamentales ¿por qué las fuerzas
fundamentales son tan diferentes? ¿por
qué 4 tipos?
Materia y EnergíaOscura (a explicar
en otro número de 24) La materia
visible conocida sólo explica el 4% de
la masa y energía del Universo, ¿qué es
el restante 96%?
El misterio de la antimateria. Sabemos
con certeza, que la materia y la
antimateria se deben haber producido
en igual cantidad en el momento del
Big-Bang, pero por lo que hemos
observado hasta ahora, el Universo
está hecho casi exclusivamente demateria. ¿Por qué?

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¿Qué es el bosón de
Higgs? ¿Se observará
en el LHC?
El bosón de Higgs es una partícula
predicha por el Modelo Estándar para
explicar el origen de la masa (tal vez
merezca otro capítulo de 24). El
problema estriba en que el Modelo no
predice de forma precisa su masa, por
lo que su búsqueda es compleja.

El LHC (Gran Colisionador deHadrones)
Además, si se produjera en LHC, por
cada colisión que diera lugar a bosones
de Higgs, habría más de mil millones
de otras colisiones. Es necesario
acumular gran cantidad de datos y
realizar un análisis muy cuidadoso de
los mismos. ¡Buscamos una aguja en un
pajar!
A lo largo de 2011 se han acumulado
datos
suficientes
para
limitar
grandemente el rango de masas
posible. Se espera que con los...