El Gran Colisionador de Hadrones (en inglés Large Hadron Collider o LHC, siglas por las que es generalmente conocido) es un acelerador 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.
¿Porque Maquina de Dios? ¿Que Teoria sostiene?
¿Que se espera del LHC?
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". 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.
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 hecha 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
¿Como se piensa poder crear la Anti-Materia?
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.
¿Que es la Red de Computacion del LHC?
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".
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.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.
Desde que se proyectó el Gran Colisionador Relativista de Iones (RHIC), el estadounidense Walter Wagner y el español Luis Sancho 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 negros inestables, redes, o disfunciones magnéticas. La conclusión de estos estudios es que "no se encuentran bases fundadas que conduzcan a estas amenazas".
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.
* 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.
Bueno como muchos sabran "La maquina de Dios" esta en funcionamiento desde las 5:00 a.m despues de su grave problema en el 2008 cuando dejo de funcionar. Esta maquina que recrea pequeños "BIG BANG" estara en funcionamiento hasta el 2012, para aquellos que no la conocen aqui les dejo informacion:
La ciencia está cada vez más cerca de reproducir el origen del universo. En la llamada "Máquina de Dios" científicos de diversas nacionalidades –incluidos varios argentinos- lograron reproducir el instante posterior al Big Bang, la explosión que dio origen al cosmos.
La ciencia está cada vez más cerca de reproducir el origen del universo. En la llamada "Máquina de Dios" científicos de diversas nacionalidades –incluidos varios argentinos- lograron reproducir el instante posterior al Big Bang, la explosión que dio origen al cosmos.
El acelerador de partículas más grande del mundo (LHC por sus siglas en francés) estableció hoy un nuevo record para las colisiones de alta energía al hacer chocar dos haces de protones al triple de fuerza que la marca anterior.
Este gran colisionador de hadrones hizo chocar los haces como parte de su ambicioso programa para descubrir nuevos detalles acerca de partículas teóricas y microfuerzas que dieron origen al universo.
Las colisiones inician una nueva Era para los investigadores que trabajan en instalaciones subterráneas bajo la frontera franco-suiza.
Los científicos en la sala de control de la Organización Europea de Investigaciones Nucleares (CERN por sus siglas en francés) estallaron en aplausos al registrarse las primeras colisiones. Sus colegas de todo el mundo se conectaron por medio de Internet.
"Hemos visto trazas perfectas de las colisiones, el detector funciona perfectamente", explicó la física italiana Fabiola Gianotti, líder de Atlas, nombre con que se conoce a uno de los cuatro equipos que participaron del experimento. "Empieza una nueva Era de la física de partículas. Este es un momento de emoción y quiero felicitar a los responsables del LHC por el excelente trabajo realizado con esta máquina única", agregó.
Las colisiones de dos haces de protones de 3,5 TeV (teraelectronvoltios) cada uno comenzó muy pronto esta mañana, pero el primer intento de lograr el hito falló debido a un problema detectado entre el LHC y el acelerador previo que disparó el sistema de protección de la máquina. La operación se reanudó al mediodía europeo, con la subida paulatina de la energía de los haces hasta los 3,5 TeV previstos. A la una, apenas se había logrado alinear perfectamente los finísimos haces de partículas que circulan a casi la velocidad de la luz. Todos los que rodeaban a Atlas estallaron en aplausos al detectar las primeras colisiones.
El director general del CERN, Rolf Heuer, felicitó a todos en el laboratorio de Ginebra por videoconferencia desde Japón, donde estuvo junto al director científico del laboratorio, Sergio Bertolucci. "Es un momento fantástico para la ciencia, creo que es el principio de un largo y emocionante recorrido de la física de partículas", dijo Heuer.
Aunque los detectores han seguido registrando colisiones -unas 30 por segundo en Atlas, explicó Gianotti- los físicos e ingenieros siguen optimizando los haces de partículas, estabilizándolos para mejorar los resultados. Pero en todo el mundo científico se dan por infinitamente satisfecho con el logro de las primeras colisiones.
Sin embargo, aún se deberán esperar meses para saber si la llamada "partícula de Dios" –la que explicaría por qué las cosas tiene masa- existe.
Tras el primer encendido del acelerador en septiembre de 2008, un accidente grave provocado por un cortocircuito y que afectó gravemente a parte de los imanes que lo forman e interrumpió el plan de puesta en marcha. Un año se tardó en reparar los desperfectos. El pasado 20 de noviembre se puso de nuevo en marcha el LHC, con el primer haz de partículas circulando a 0,45 TeV. Diez días después, se aumentó ya la energía hasta 1,18 TeV. Cuando el 16 de diciembre se detuvieron estos primeros ensayos se había logrado hacer colisiones a 2,36 TeV.
En este período inicial los detectores registraron más de un millón de colisiones, interesantes para calibrar los equipos pero aún sin descubrimientos científicos. Tras una parada para realizar ajustes, el LHC se encendió de nuevo el 28 de febrero, y el 19 de marzo se alcanzaron los 3,5 TeV. Los expertos del CERN dedicaron todo un mes a hacer pruebas y estabilizar los haces antes de las primeras colisiones de hoy.
El plan futuro es tomar datos ininterrumpidamente durante 18 o 24 meses, con una breve parada a finales de este año, en los que se espera hacer los primeros descubrimientos científicos. Después se interrumpirá el funcionamiento del LHC para hacer las mejoras técnicas necesarias para iniciar una nueva fase de trabajo a continuación con el doble de energía: haces a 7 TeV para provocar colisiones a 14 TeV.
Primeras colisiones de particulas en la Maquina de Dios(LHC)
Ginebra, por primera vez, dos haces de partículas circularon simultáneamente por el gran acelerador del CERN en sentidos opuestos y pudieron detectarse colisiones entre protones aunque a baja energía, anunció el Laboratorio Europeo de Física de Partículas.
En un comunicado, el CERN señaló que con un haz de partículas circulando en cada sentido, sólo es posible hacer que se crucen en dos puntos de la gran circunferencia de 27 kilómetros de largo que constituye el acelerador, lo que ocurrió esta tarde.
Según se ha informado, fue el detector ATLAS el que registró el primer encuentro de haces que pudo interpretarse como una colisión, a las 14.22 hora local (13.22 gmt).
En un comunicado, el CERN señaló que con un haz de partículas circulando en cada sentido, sólo es posible hacer que se crucen en dos puntos de la gran circunferencia de 27 kilómetros de largo que constituye el acelerador, lo que ocurrió esta tarde.
Según se ha informado, fue el detector ATLAS el que registró el primer encuentro de haces que pudo interpretarse como una colisión, a las 14.22 hora local (13.22 gmt).
Estas primeras colisiones se han producido apenas tres días después de volver a arrancar el acelerador después de la grave avería que sufrió en septiembre de 2008 a los pocos días de inaugurarse.
La idea es llevar los haces a una velocidad de 1.2TeV (teraelectrovoltios) en estas semanas y no alcanzar la velocidad de 3.5TeV hasta mediados del año que viene.
Una vez las colisiones se den con éxito a 3.5TeV, se intentarían elevar a 7TeV por haz.
En la construcción del LHC se han invertido 12 años de trabajo, 4.000 millones de euros, y el esfuerzo combinado de 7.000 científicos.
Uno de los principales objetivos del experimento es poder recrear los instantes posteriores al "Big Bang", y obtener información trascendental sobre la creación del Universo.
Registro de la Colisión
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, como los strangelets, los micro agujeros negros, el monopolo magnético o las partículas supersimétricas. El nuevo acelerador usa el túnel de 27 km de circunferencia creado para el Gran Colisionador de Electrones y Positrones (LEP en inglés).
Curiosidades
* Para controlar la configuración primaria para las máquinas de la red de ordenadores del LHC se utiliza una distribución científica del sistema operativo Linux llamada Scientific Linux. Esta red se utiliza para recibir y distribuir los 15 petabytes de datos a 100.000 CPU de todo el mundo.
* Un grupo de hackers griegos consiguieron burlar la seguridad de Windows Server 2003 permitiendo así ingresar a los servidores del CERN, estando "a un paso" de los sistemas que controlan el LHC. El grupo "Greek Security Team" dejo el mensaje "Les bajamos los pantalones porque no queremos verlos corriendo desnudos buscando dónde esconderse cuando llegue el pánico" dejando constancia de que el sistema es vulnerable.
* El LHC lanzó su primera partícula el 10 de septiembre del 2008. Este hecho ya había circulado por todo el mundo, provocando revueltas, e incluso, el suicidio de una adolescente hindú que pensó que el mundo se acabaría.
* Estaba previsto que el LHC fuera oficialmente puesto en marcha en diciembre del 2008, pero una fuga de helio provocó que lo desconectaran.
* Stephen Hawking apostó 100 dólares a que la partícula bosón de Higgs no existe, y mencionó que sería más interesante el no encontrar la llamada partícula de Dios.
* Tom Hanks será la persona que presione el botón de inicio de la máquina en noviembre del 2009.
Datos del "Gran Colisionador de Hadrones"
* Inicio de la construcción 1994
* Construido por: CERN
* Ubicación: Frontera Suiza-Francesa
* Costo 6200 millones de euros
* Científicos Comprometidos 10.000 científicos de 500 Universidades
* Científicos Argentinos Ocho
* Países Que Intervienen Cuarenta
* Dimensiones 27 Km. de Diámetro
* Profundidad Entre 50 y 125 metros
* Temperatura de Trabajo 272 Bajo Cero °C
* Aceleración Conseguida 99,9999999 de la Velocidad de la luz
* Campo Magnético Logrado 100.000 veces el de la Tierra
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