Gran colisor de hadróns
 Cadea de aceleradores do gran colisor de hadróns (LHC) | |
| Experimentos | |
| ATLAS | Aparello Toroidal do LHC |
| CMS | Solenoide de Muóns Compacto |
| LHCb | LHC-beauty |
| ALICE | A Large Ion Collider Experiment, Gran colisor de ións |
| TOTEM | Sección de cruzamento total, diseminación elástica e disociación por difracción |
| LHCf | LHC-dianteiro |
| MoEDAL | Monopole and Exotics Detector At the LHC, detector monopolo e exóticos[1] |
| Preaceleradores | |
| p e Pb | Acelerador liñal de protóns e chumbo |
| (non marcado) | Lanzador de protóns do sincrotrón |
| PS | Sincrotrón de protóns |
| SPS | Supersincrotrón de protóns |
O gran colisor de hadróns ou gran colididor de hadróns[2] (en inglés: Large Hadron Collider ou LHC, siglas polas que é xeralmente coñecido) é un acelerador colisor de partículas localizado no CERN, preto de Xenebra (na fronteira franco-suíza). O LHC foi deseñado para colidir feixes de protóns de 7 Tev de enerxía (cada protón ten unha enerxía equivalente á enerxía cinética dun mosquito)[3], sendo o seu propósito principal examinar a validez e límites do Modelo estándar, que é actualmente o marco teórico da física de partículas, do cal se coñece a súa ruptura a niveis de enerxía altos. O LHC tense convertido no acelerador de partículas máis grande e enerxético do mundo.
Historia previa
editarO LHC foi construído usando o mesmo túnel de 27 km no que estivo instalado o LEP (Large Electron–Positron Collider), o maior colisor de leptóns usado ata o momento.
O LHC foi proposto en 1984.[4]
Funcionamento e expectativas
editarO colisor arrefríase ata a súa temperatura de funcionamento, que é de 1,9 K (menos de 2 grados sobre o cero absoluto ou −271,25 °C). Os primeiros feixes de partículas inxectáronse o 1 de agosto de 2008[5], o primeiro intento para facer circular os feixes por toda a traxectoria do colisor produciuse o 10 de setembro de 2008[6], mentres que as primeiras colisións a alta enerxía tiveron lugar despois de que o LHC se inaugurou de forma oficial o 21 de outubro de 2008[7], comezando a recollerse datos no 2010.[8] Uns once meses ó ano fai colisdir protóns, mentres o mes restante, no outono, emprega núcleos pesados, como chumbo ionizado.[9]
Agardouse, unha vez en funcionamento, a produción da partícula coñecida como bosón de Higgs (chamada, ás veces, "A partícula de Deus"[10]), que induce a masa do resto de partículas, descubrimento anunciado o 14 de marzo de 2013 no CERN. Dende aquela, foi estudada a súa masa, carga eléctrica, spin e vida media.[8]
A observación desta partícula confirmaría as predicións e "ligazóns perdidas" do Modelo estándar da física, podéndose explicar como adquiren as outras partículas elementais propiedades como a súa masa[11].
Verifica-la existencia do bosón de Higgs foi un paso significativo na busca dunha Teoría da grande unificación, teoría que pretende unificar tres das catro interaccións fundamentais coñecidas, quedando fóra dela, unicamente, a gravidade. Por outra banda, este bosón podería explicar por que a gravidade é tan feble comparada coas outras tres forzas. Xunto ao bosón de Higgs tamén poderían producirse outras novas partículas que xa foran preditas teoricamente, e para as que se planificou a súa busca[12], coma os strangelets, os microburacos negros, o monopolo magnético ou as partículas supersimétricas. No 2019 detectou a creación de fotóns a partir doutros fotóns, e con posterioridade, a creación de bosóns W tamén a partir de fotóns, amosando a unión entre electromagnetismo e forza débil a altas enerxías, a máis de seguir comprobando a equivalencia masa-enerxía.[13]
O novo acelerador ten un túnel de 27 km de circunferencia, usando ademais o anterior, máis pequeno, creado para o gran colisor de electróns e positróns (LEP, polas súas siglas en inglés). Os catro detectores principais son ATLAS, CMS, LHCb e ALICE[14].
Para comezos de 2020 tiña recollido 280 Pb (2,8·1017 bytes) de datos, dado orixe a máis de 2700 publicacións científicas, recollido 7500 de millóns de conxuntos de datos no seu WLCG (Worldwide LHC Computing Grid), feito acelerar 300 billóns de protóns (cousa de 1 µg) ou rexistrado uns 40 trillóns de colisións.[8]
Baseado no núcleo de países do CERN, participan nas instalacións outros moitos países, como os EUA.[15] Ten aumentado o número de países colaboradores a rredor de 80, despois de incorporar entre 2010 e 2020 a quince novos colaboradores: Albania, Bangladesh, Costa Rica, Casaquistán, Letonia, Líbano, Mongolia, Nepal, Palestina, Paraguai, Filipinas, Qatar, Sri Lanka, Tailandia e Tunisia.
Participación galega
editarO Grupo de Física de Altas Enerxías da USC é un colaborador do LHC no seu experimento LHCb.[16]
Notas
editar- ↑ Sioli, M.; Giacomelli, G. (2002-11-13). "Astroparticle Physics" (en inglés).
- ↑ Sobre a forma correcta, véxase en Un idioma preciso Arquivado 11 de decembro de 2010 en Wayback Machine.
- ↑ Savitsky, Zack. "Parking the LHC proton train". symmetry magazine (en inglés). Consultado o 2020-10-20.
- ↑ Charley, Sarah. "The next supercollider". symmetry magazine (en inglés). Consultado o 2021-04-29.
- ↑ Dennis Overbye (29 de julio de 2008). "¡Que comece a rotura de protóns! (Xa se escribiu o rap)". The New York Times.
- ↑ http://lhc-first-beam.web.cern.ch/lhc-first-beam/Welcome.html Nota de prensa do CERN, 7 de agosto de 2008
- ↑ "O LHC será presentado o 21 de outubro. Científico ruso. RIA Novosti.". Arquivado dende o orixinal o 26 de maio de 2013. Consultado o 09 de setembro de 2008.
- ↑ 8,0 8,1 8,2 "10 years of LHC physics, in numbers". Symmetry Magazine. Consultado o 31 de marzo de 2020.
- ↑ Chanda, A. -R.; Grawert, G. (1990-06). "Fusion of aligned deformed heavy ions calculated in the surface friction model". Zeitschrift für Physik A Atomic Nuclei 337 (2): 185–189. ISSN 0930-1151. doi:10.1007/bf01294290.
- ↑ The God Particle: If the Universe Is the Answer, What Is the Question?, by Leon Lederman, Dick Teresi, hardcover ISBN 0-395-55849-2, paperback ISBN 0-385-31211-3, Houghton Mifflin Co; (January 1993)
- ↑
Ellis, John (19 de xullo de 2007). "Máis aló do modelo estándar co LHC". Nature 448: 297–301. doi:10.1038/nature06079. Consultado o 2007-11-24.
Hai boas razóns, pero non garantías, para agardar de que o LHC atope física nova máis aló do modelo estándar. O máximo que pode afirmarse por agora é que o LHC ten o potencial de revoluciona-la física de partículas e que nalgúns anos poderemos coñece-lo curso que levará esta revolución
- ↑ I.F. Ginzburg, A. Schiller, “Search for a heavy magnetic monopole at the Fermilab Tevatron and CERN LHC”, Phys. Rev. D57 (1998) 6599-6603, arXiv:hep-ph/9802310; A. Angelis et al., "Formation of Centauro and Strangelets in Nucleus-Nucleus Collisions at the LHC and their Identification by the ALICE Experiment”, arXiv:hep-ph/9908210; G. L. Alberghi, et al., “Searching for micro black holes at LHC”, IFAE 2006, Incontri di Fisica delle Alte Energie (Italian Meeting on High Energy Physics)
- ↑ Charley, Sarah. "LHC creates matter from light". symmetry magazine (en inglés). Consultado o 2020-08-30.
- ↑ Jr, Glenn Roberts. "How to get a particle detector on a plane". symmetry magazine (en inglés). Consultado o 2019-09-21.
- ↑ Charley, Sarah. "A new view of the Higgs boson". symmetry magazine (en inglés). Consultado o 2020-09-13.
- ↑ praza.gal (4/3/2012). "Un achado do experimento LHCb abre a porta a comprender por que a materia venceu á antimateria no Big Bang". Praza.gal.
Véxase tamén
editar| Commons ten máis contidos multimedia sobre: Gran colisor de hadróns |
Outros artigos
editar- Consello Europeo para a Investigación Nuclear
- IGFAE, participante galego en LHCb