La “Máquina de Dios”

El Gran Colisionador de Hadrones (LHC) o máquina de Dios, como ha sido bautizada por la prensa, fue activado hoy con el objetivo de desentrañar los enigmas del origen del Universo, develando cómo se creó la materia y qué pasó con la antimateria durante el Big Bang, en un audaz experimento que llevó a un grupo de científicos a tratar de impedirlo en los tribunales, por entender que puede abrir agujeros negros capaces de aspirar la Tierra y hacerla desaparecer.

Considerado el proyecto científico más ambicioso de la historia, el LHC es un anillo metálico de 27 kilómetros de circunferencia, ubicado a 100 metros de profundidad en la frontera franco-suiza. Con una temperatura interior de 271 grados bajo cero, buscará identificar certeramente "los ladrillos fundamentales" con que se construyeron las estrellas, los planetas y hasta los seres humanos.

Del trabajo, que demandó 12 años de estudios y una inversión de 4.000 millones de euros, participan 500 universidades del mundo y unos 6.000 físicos e ingenieros, entre ellos ocho argentinos (ver aparte).

DETECTORES

La sofisticada estructura, obra del Laboratorio para la Física de Partículas del Centro Europeo para la Investigación Nuclear, contará con cuatro detectores gigantescos: Atlas y CMS fueron diseñados para escrutar el bosón de Higgs o "partícula elemental de Dios", que sería la número 25 tras las 24 ya descubiertas y cuya misión consistiría en dotar de masa a otras partículas.

Por su parte, LHCB dilucidará qué aconteció con la antimateria al producirse el Big Bang, y Alice se focalizará en los choques de iones de plomo, a fin de "recrear la sopa" de quarks y gluones que formaban la materia en los primeros microsegundos del Universo, antes de la aparición de los protones.

En la principal fase del experimento, millones de protones recorrerán los 27 kilómetros del anillo en un solo sentido, pero no habrá impactos hasta pasados unos meses, cuando se haya verificado el buen funcionamiento del equipo "a máxima potencia".

La idea es inyectar un primer haz, a modo de ensayo, para corroborar si atraviesa sin inconvenientes el anillo. Superadp ese test, los protones serán acelerados hasta 5 billones de eletronvoltios -unidad de energía usada en física- y luego se los hará colisionar para observar las nuevas partículas y fuerzas que generan.

"Irán a unos 299.000 kilómetros por segundo, casi la velocidad de la luz -explicó uno de los expertos-. Los 600 millones de choques por segundo originarán partículas, algunas nunca observadas, y los datos recogidos serán enviados a 500 instituciones académicas de los cinco continentes".

TEMOR

El profesor alemán y teórico del caos Otto Rssler, y su colega vienés Markus Goritschnig, lanzaron una campaña para frenar la máquina. "El LHC no hace nada que no surja de modo natural en el Universo", les respondieron.

El plan de hacer colisionar partículas para después examinar los resultados no es novedoso: los primeros aceleradores comenzaron a fabricarse a mediados del siglo pasado. El más grande era hasta ahora el Fermilab, que funciona en Chicago con un rango de energía siete veces menor que el LHC.

Gran colisionador de hadrones

El Gran Colisionador de Hadrones (en inglés Large Hadron Collider o LHC, siglas por las que es generalmente conocido) es un acelerador de partículas (o acelerador y colisionador de partículas) ubicado en la actualmente denominada Organización Europea para la Investigación Nuclear (la sigla es la del antiguo nombre en francés de tal institución: Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire, CERN), cerca de Ginebra, en la frontera franco-suiza. El LHC se diseñó para colisionar haces de hadrones, más exactamente de protones de 7 TeV 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.
Los protones son acelerados a velocidades del 99,99% de la velocidad de la luz (c) y chocan entre sí en direcciones diametralmente opuestas produciendo altísimas energías (aunque a escalas subatómicas) que permitirían simular algunos eventos ocurridos durante o inmediatamente después del big bang. El LHC se convertirá en el acelerador de partículas más grande y energético del mundo.1 Más de 2000 físicos de 34 países y cientos de universidades y laboratorios han participado en su construcción. Hoy en día el colisionador se encuentra enfriándose hasta que alcance su temperatura de funcionamiento, que es de 1,9 K (2 grados por encima del cero absoluto o −271,25 °C). Los primeros haces de partículas fueron inyectados el 1 de agosto de 2008,2 el primer intento para hacer circular los haces por toda la trayectoria del colisionador se produjo el 10 de septiembre de 20083 mientras que las primeras colisiones a alta energía en principio estaban previstas para el 21 de octubre de 2008.4 Sin embargo, debido a una avería se produjo una fuga de helio líquido y el experimento se ha parado temporalmente. Está previsto que para verano de 2009 se reactiven las actividades. Este funcionara a medio rendimiento durante 2 años, en esas condiciones será más difícil que pueda descubrir antes del 2011, al menos, el bosón de Higgs (la partícula de la masa), que es su principal objetivo y una de los mayores incógnitas de la física fundamental.5
Teóricamente se espera que, una vez en funcionamiento, se detecte la partícula conocida como el bosón de Higgs (a veces llamada "la partícula de Dios"6 ). La observación de esta partícula confirmaría las predicciones y "enlaces perdidos" del Modelo Estándar de la física, pudiéndose explicar cómo adquieren las otras partículas elementales propiedades como su masa.7


Diseño del CMS collaboration.
Verificar la existencia del bosón de Higgs sería un paso significativo en la búsqueda de una Teoría de la gran unificación, teoría que pretende unificar tres de las cuatro fuerzas fundamentales conocidas, quedando fuera de ella únicamente la gravedad. Además este bosón podría explicar por qué la gravedad es tan débil comparada con las otras tres fuerzas. Junto al bosón de Higgs también podrían producirse otras nuevas partículas que fueron predichas teóricamente, y para las que se ha planificado su búsqueda,8 como los strangelets, los micro agujeros negros, el monopolo magnético o las partículas supersimétricas.9 El nuevo acelerador usa el túnel de 27 km de circunferencia creado para el Gran Colisionador de Electrones y Positrones (LEP en inglés).


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 el LHC. 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 de la 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 porqué tienen las partículas elementales diferentes masas (es decir, si interactúan las partículas con un campo de Higgs)
El 95% de la masa del universo no está hecho de la materia que se conoce y se espera saber qué es la materia oscura
La existencia o no de las partículas supersimétricas
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
El LHC es un proyecto de tamaño inmenso y una enorme tarea de ingeniería. Mientras esté encendido, la energía total almacenada en los imanes es 10 gigajulios y en el haz 725 megajulios. La pérdida de sólo un 10-7 en el haz es suficiente para iniciar un 'quench' (un fenómeno cuántico en el que una parte del superconductor puede perder la superconductividad). En este momento, toda la energía del haz puede disiparse en ese punto, lo que es equivalente a una explosión.

Red de computación (Computing Grid)



La red de computación (o Computing Grid en inglés) del LHC es una red de distribución diseñada por el CERN para manejar la enorme cantidad de datos que serán producidos por el Gran Colisionador de Hadrones (LHC). Incorpora tanto enlaces propios de fibra óptica como partes de Internet de alta velocidad.
El flujo de datos provisto desde los detectores se estima aproximadamente en 300 Gb/s, que es filtrado buscando "eventos interesantes", resultando un flujo de 300 Mb/s. El centro de cómputo del CERN, considerado "Fila 0" de la red, ha dedicado una conexión de 10 Gb/s.
Se espera que el proyecto genere 27 Terabytes de datos por día, más 10 TB de "resumen". Estos datos son enviados fuera del CERN a once instituciones académicas de Europa, Asia y Norteamérica, que constituyen la "fila 1" de procesamiento. Otras 150 instituciones constituyen la "fila 2".
Se espera que el LHC produzca entre 10 a 15 Petabytes de datos por año.

Presupuesto
La construcción del LHC fue aprobada en 1995 con un presupuesto de 2600 millones de Francos suizos (alrededor de 1700 millones de euros), junto con otros 210 millones de francos (140 millones €) destinados a los experimentos. Sin embargo, este coste fue superado en la revisión de 2001 en 480 millones de francos (300 millones de €) en el acelerador, y 50 millones de francos (30m €) más en el apartado para experimentos.10 Otros 180 millones de francos (120m €) más se han tenido que destinar al incremento de costes de las bobinas magnéticas superconductoras. Y todavía persisten problemas técnicos en la construcción del último túnel bajo tierra donde se emplazará el Solenoide compacto de muones (CMS).
El presupuesto de la institución aprobado para 2008, es de 660.515.000 euros para un total de 53.929.422 euros.

Alarmas sobre posibles catástrofes

Desde que se proyectó el Gran Colisionador Relativista de Iones (RHIC), el estadounidense Walter Wagner y el español Luis Sancho11 denunciaron ante un tribunal de Hawaii al CERN y al Gobierno de Estados Unidos, afirmando que existe la posibilidad de que su funcionamiento desencadene procesos que, según ellos, serían capaces de provocar la destrucción no sólo de la Tierra sino incluso del Universo entero. Sin embargo su postura es rechazada por la comunidad científica, ya que carece de cualquier respaldo matemático que la apoye.
Los procesos catastróficos que denuncian son:
La formación de un agujero negro estable,
La formación de materia extraña supermasiva, tan estable como la materia ordinaria,
La formación de monopolos magnéticos (previstos en la teoría de la relatividad) que pudieran catalizar el decaimiento del protón,
La activación de la transición a un estado de vacío cuántico.
A este respecto, el CERN ha realizado estudios sobre la posibilidad de que se produzcan acontecimientos desastrosos como microagujeros negros12 inestables, redes, o disfunciones magnéticas.13 La conclusión de estos estudios es que "no se encuentran bases fundadas que conduzcan a estas amenazas".14 15
Resumiendo:
En el hipotético caso de que se creara un agujero negro, sería tan infinitamente pequeño que podría atravesar la Tierra sin tocar ni un solo átomo, ya que el 95% de estos son espacio vacío. Debido a esto, no podría crecer y alcanzaría el espacio, donde su probabilidad de chocar contra algo y crecer, es aún más pequeña.[cita requerida]
El planeta Tierra está expuesto a fenómenos naturales similares o peores a los que serán producidos en el LHC.
Los rayos cósmicos alcanzan continuamente la Tierra a velocidades (y por tanto energías) enormes, incluso varios órdenes de magnitud mayores a las producidas en el LHC.
El Sol, debido a su tamaño, ha recibido 10.000 veces más.
Considerando que todas las estrellas del universo visible reciben un número equivalente, se alcanzan unos 1031 experimentos como el LHC y aún no se ha observado ningún evento como el postulado por Wagner y Sancho.
Durante la operación del colisionador de iones pesados relativistas (RHIC) en Brookhaven (EE.UU.) no se ha observado ni un solo strangelet. La producción de strangelets en el LHC es menos probable que el RHIC, y la experiencia en este acelerador ha validado el argumento de que no se pueden producir strangelets.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/fc/CERN_LHC_Tunnel1.jpg/180px-CERN_LHC_Tunnel1.jpg

buenisima informacion creo que hoy dio de que hablar ojala se pueda hacer el acelarador de particulas eso si que es interesante!

espero q el profe eduardo nos siga dando clases para haces el acelerador de particulas que nos prometio

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ahora que veo la imagen de los paises colaboradores veo que mexico no hizo nada, que cacota de vaca somos

emospike escribió:ahora que veo la imagen de los paises colaboradores veo que mexico no hizo nada, que cacota de vaca somos

Te pido que no me incluyas en la forma de referirte a Mexico, no todos somos iguales