El Gran Colisionador de Hadrones

Una rápida evaluación de algunos comentarios negativos que se alzan a nivel mundial criticando el enorme costo que ha demandado la construcción del LHC (Large Hadron Collider), la máquina mas grande construida por el hombre en toda su historia, pero bueno es empezar diciendo que de no haber existido el CERN no podría estar publicando este capítulo hoy ya que Internet se creó en este laboratorio de física de altas energías en 1989. Timothy Berners-Lee la desarrolló para hacer posible el intercambio de información entre los equipos de investigación de los veinte países miembros y las 500 universidades de todo el mundo que participan del proyecto. El LHC a su vez requirió de la creación de “The Grid” unas 10.000 veces mas rápida que una conexión de banda ancha.

En este detector se observarán las colisiones de protones a velocidades próximas a la de la luz, cuando un científico visitó por primera vez esta instalación dijo recordarle la puerta ínter dimensional de la película Stargate.

Las razones para producir este impresionante vacío es evitar la colisiones con partículas extrañas al experimento y la temperatura cercana al cero absoluto es para hacer superconductores los cables de las bobinas de los electroimanes que en una cantidad mayor a 9.000 son los encargados de acelerar los protones a velocidades cercanas a la de la luz. El tubo recorre una circunferencia de casi 27 Km . Es refrigerado primero con nitrógeno líquido y después con helio líquido hasta -271.3 ºC

Esta gigantesca máquina tiene que ver con la famosa ecuación de Einsten: E= m . c^2, donde c es la velocidad de la luz en el vacío del orden de los 300.000 Km/s y está al cuadrado y así como en una bomba atómica una pequeña cantidad de materia libera una inmensa cantidad de energía, en el colisionador ocurre lo inverso: de a poco se le va dando energía cinética a las partículas hasta que alcanzan un 99.9999991% de la velocidad de la luz. En la unidad de energía utilizada los protones chocan de frente con 7 Tev (tera electrón volt equivale a 1 billón de electrón volt) por lo que la colisión involucra 14 Tev. (1 ev = 1,602 x 10^-19 joules).

Los protones dan 11.245 vueltas por segundo durante unas 10 horas, recorriendo 10 billones de Km antes de alcanzar la velocidad especificada. Pero esta energía cinética al detenerse violentamente en el impacto, se transforma en materia y al ser tan poderoso el acelerador y enviar trillones de protones en los haces que colisionan generan nuevas partículas que es justamente lo que se busca.

Las partículas nuevas formadas tras la colisión, se proyectan en todas las direcciones, entonces entran en juego los detectores de partículas que pueden visualizarse como una “cebolla” ya que está conformado por capas, las primera detienen las partículas de menor energía mientras que a las exteriores solo llegan partículas con mucha energía que han atravesado las anteriores. Estos detectores miden la masa, la carga eléctrica, el momento o cantidad de movimiento (producto de la masa por la velocidad), partículas con un gran momento describen trayectorias rectas bajo los efectos de un campo magnético mientras que las de bajo momento describen trayectorias en forma de espiral.

Pero la partícula mas buscada es el bosón de Higgs, que supuestamente es la que da masa a las otras partículas. También se buscan indicios de la materia oscura que compone gran parte del universo y lo mas extraño: las dimensiones arrolladas. Según la teoría de cuerdas habría varias dimensiones además de las tres espaciales y una temporal que conocemos y de confirmarse entraríamos en una nueva fase de comprensión de la realidad cuyas fronteras escapan a las mas vertiginosa imaginación.

Teóricamente se espera que, una vez en funcionamiento, se produzca la partícula másica 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. 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.

fuente: http://notablesdetinogasta.blogspot.com/ – 

+ Info: http://es.wikipedia.org/wiki/Gran_Colisionador_de_Hadrones

fotos: http://www.boston.com/bigpicture/2008/08/the_large_hadron_collider.html