Gran acelerador del CERN está en reposo tras batir varios récords mundiales
El LHC, el gran acelerador de partículas del Centro Europeo de Investigación Nuclear (CERN), estará en reposo hasta el próximo febrero tras haber batido varios récords mundiales.
El acelerador fue apagado el pasado miércoles 16 de diciembre y será puesto en marcha de nuevo en febrero 2010, según anunció hoy el CERN mediante un comunicado.
El último récord del LHC se produjo el fin de semana pasado, cuando se registraron colisiones de protones a una velocidad de 2,36 TeV (teraelectrovoltios), lo que constituyó una primicia mundial.
“Todo está listo en el LHC. Este primer periodo de explotación cumplió plenamente los objetivos esperados: probar todos los sistemas de LHC, ofrecer los datos a los detectores y mostrar lo que nos queda por hacer para preparar el acelerador para probarlo a altas temperaturas. No podríamos esperar más para terminar el año 2009″, señaló el director general del CERN, Rolf Heuer.
Durante el poco menos de un mes y medio en que el acelerador esté en reposo, se desarrollarán los controles técnicos necesarios para dejar el aparato a punto en aras a poder provocar colisiones a alta velocidad e iniciar el principal programa de investigación del CERN.
Para poder efectuar las colisiones a alta temperatura se necesitan intensidades más altas que las actuales en los imanes instalados en el cilindro, lo que, asimismo, incrementa el riesgo, por lo que controles previos deben ser muy estrictos.
El acelerador se puso de nuevo en marcha el pasado 20 de noviembre, luego de 14 meses de estar paralizado, a causa de una avería.
La avería se produjo tan sólo nueve días después de que el primer haz de protones diera la vuelta entera al enorme acelerador de 27 km de largo, situado a 100 metros bajo tierra en el cantón de Ginebra, en la frontera franco-suiza.
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Tras las reparaciones y mejoras llevadas a cabo en el acelerador, y tan sólo cuatro días después de la nueva puesta en marcha (el 20 de noviembre) se logró que haces de protones circularan con normalidad en direcciones opuestas, y unas horas después que se produjeran los primeros choques.
Desde entonces las colisiones se sucedieron cada vez a más velocidad, batiendo varios récords mundiales.
En las últimas dos semanas, los cuatro detectores del LHC registraron más de un millón de colisiones de partículas, una información que captaron y posteriormente distribuyeron entre los distintos centros de investigación que forman la red de cálculo del acelerador.
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.
Asimismo, otro de los retos es poder comprobar empíricamente la teoría estándar de la física, basada en el bosón de Higgs.
CERN : Maria Spiropulu, CMS, Shift Leader
Date- 16th Dec 09 Source- http://cdsweb.cern.ch/
‘Maria Spiropulu, CMS, Shift Leader, December 14th 2009, reporting on first high energy collisions (1.2 TeV per beam) at CMS.’
‘The God Particle’: The Higgs Boson
The Standard Model of Particle Physics (Part 8): The Higgs Mechanism.
The Standard Model of particle physics is a theory of three of the four known fundamental interactions and the elementary particles that take part in these interactions. These particles make up all visible matter in the universe.
Every high energy physics experiment carried out since the mid-20th century has eventually yielded findings consistent with the Standard Model.
Still, the Standard Model falls short of being a complete theory of fundamental interactions because it does not include gravitation, dark matter, or dark energy. It is not quite a complete description of leptons either, because it does not describe nonzero neutrino masses, although simple natural extensions do.
The HIGGS BOSON is a massive scalar elementary particle predicted to exist by the Standard Model in particle physics. At present there are no other known fundamental scalar particles in nature.
The Higgs boson is the only Standard Model particle that has not been observed. Experimental detection of the Higgs boson would help explain the origin of mass in the universe.
The Higgs boson would explain the difference between the massless photon, which mediates electromagnetism, and the massive W and Z bosons, which mediate the weak force. If the Higgs boson exists, it is an integral and pervasive component of the material world.
The Large Hadron Collider (LHC) at CERN, which became operational on November 20, 2009, is expected to provide experimental evidence of the existence or non-existence of the Higgs boson. Experiments at Fermilab also continue previous attempts at detection, albeit hindered by the lower energy of the Fermilab Tevatron accelerator.
It has been reported that Fermilab physicists suggest that the odds of Tevatron detecting the Higgs boson are between 50% and 96%, depending on its mass.
The Higgs mechanism, which gives mass to vector bosons, was theorized in 1964 by François Englert and Robert Brout (“boson scalaire”); in October of the same year by Peter Higgs, working from the ideas of Philip Anderson; and independently by Gerald Guralnik, C. R. Hagen, and Tom Kibble,who worked out the results by the spring of 1963.
The three papers written on this discovery by Guralnik, Hagen, Kibble, Higgs, Brout, and Englert were each recognized as milestone papers during Physical Review Letters 50th anniversary celebration. While each of these famous papers took similar approaches, the contributions and differences between the 1964 PRL Symmetry Breaking papers is noteworthy.
These six physicists were also awarded the 2010 J. J. Sakurai Prize for Theoretical Particle Physics for this work. Steven Weinberg and Abdus Salam were the first to apply the Higgs mechanism to the electroweak symmetry breaking. The electroweak theory predicts a neutral particle whose mass is not far from that of the W and Z bosons.
LHC beats world energy record!
‘Geneva, 30 November 2009. CERN Large Hadron Collider has today become the worlds highest energy particle accelerator, having accelerated its twin beams of protons to an energy of 1.18 TeV in the early hours of the morning. This exceeds the previous world record of 0.98 TeV, which had been held by the US Fermi National Accelerator Laboratorys Tevatron collider since 2001. It marks another important milestone on the road to first physics at the LHC in 2010. We are still coming to terms with just how smoothly the LHC commissioning is going, said CERN Director General Rolf Heuer. It is fantastic. However, we are continuing to take it step by step, and there is still a lot to do before we start physics in 2010. Im keeping my champagne on ice until then. These developments come just 10 days after the LHC restart, demonstrating the excellent performance of the machine. First beams were injected into the LHC on Friday 20 November. Over the following days, the machines operators circulated beams around the ring alternately in one direction and then the other at the injection energy of 450 GeV, gradually increasing the beam lifetime to around 10 hours. On Monday 23 November, two beams circulated together for the first time, and the four big LHC detectors recorded their first collision data. Last nights achievement brings further confirmation that the LHC is progressing smoothly towards the objective of first physics early in 2010. The world record energy was first broken yesterday evening, when beam 1 was accelerated from 450 GeV, reaching 1050 GeV (1.05 TeV) at 21:48, Sunday 29 November. Three hours later both LHC beams were successfully accelerated to 1.18 TeV, at 00:44, 30 November. I was here 20 years ago when we switched on CERNs last major particle accelerator, LEP, said Accelerators and Technology Director Steve Myers. I thought that was a great machine to operate, but this is something else. What took us days or weeks with LEP, were doing in hours with the LHC. So far, it all augurs well for a great research programme. Next on the schedule is a concentrated commissioning phase aimed at increasing the beam intensity before delivering good quantities of collision data to the experiments before Christmas. So far, all the LHC commissioning work has been carried out with a low intensity pilot beam. Higher intensity is needed to provide meaningful proton-proton collision rates. The current commissioning phase aims to make sure that these higher intensities can be safely handled and that stable conditions can be guaranteed for the experiments during collisions. This phase is estimated to take around a week, after which the LHC will be colliding beams for calibration purposes until the end of the year. First physics at the LHC is scheduled for the first quarter of 2010, at a collision energy of 7 TeV (3.5 TeV per beam).’
On Sunday Nov 29th 2009, the LHC operators managed to reach for the first time the record energy of 1.08 TeV with one beam. A few hours later, on Mon Nov. 30 at 00:44 they managed to circulate both beams at the record energy of 1.18 TeV for 45 minutes.
Por otro lado el CERN publica el primer estudio del LHC tras su puesta en marcha
Los científicos del experimento ALICE del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN han sido los primeros en publicar un artículo científico tras el arranque de la gran máquina el pasado 20 de noviembre. El primer paper de esta nueva etapa, que acaba de publicar on line el European Physical Journal C, recoge los datos de las colisiones de protones registradas.
El primer paper sobre las colisiones de protones registradas en el LHC, diseñado para proporcionar la energía más alta aplicada en un acelerador de partículas, se publica on line esta semana en la revista European Physical Journal C, según han informado los responsables del CERN.
El 23 de noviembre de 2009, durante las primeras pruebas de puesta en marcha del LHC – con su anillo de 27 kilómetros de circunferencia-, dos haces de protones circularon a la vez por primera vez a una energía de inyección de 450 GeV por haz.
El detector del experimento ALICE registró 284 colisiones e inmediatamente se comenzó a analizar los datos. Los investigadores determinaron el número medio de partículas cargadas emitidas perpendicularmente a la dirección del haz, conocido como “densidad de pseudo-rapidez”. Su objetivo fue comparar los resultados con medidas previas de colisiones protón-antiprotón a la misma energía, y establecer una referencia por comparación con medidas futuras de energías más altas del LHC.
El paper del conjunto de científicos o colaboración ALICE, pertenecientes a 113 centros de investigación, describe las condiciones del experimento en detalle, así como las características principales del sistema detector ALICE usado para el análisis.
Los resultados obtenidos son concordantes con las medidas anteriores de interacciones protón-antiprotón a la misma energía, y se pueden comparar con los que cálculos de los modelos elaborados hasta ahora.
El portavoz del experimento ALICE Jürgen Schukraft ha señalado: “Este importante test muestra el excelente funcionamiento y el rápido progreso del LHC, así como del hardware y software de ALICE, durante esta primera fase de puesta en marcha. Finalmente el LHC y sus experimentos han entrado en la fase de la explotación física”. (SINC)
http://infomundoaldia.blogspot.com
EL LHC llego a 50 mil colisiones de protones
El objetivo a largo plazo es que las ondas de protones choquen a una velocidad aún mayor: 7 teraelectronvoltios
El mayor acelerador de partículas del mundo produjo 50 mil colisiones de protones usando el mayor nivel de energía jamás registrado, anunciaron el lunes sus operadores.
La prueba realizada durante el fin de semana demostró lo bien que funciona el Gran Colisionador de Hadrones de cara a proyectos que el año que viene usarán un nivel aún mayor de energía.
Los científicos usan la máquina para experimentos que pretenden descubrir la composición de la materia, explicó Rolf Heuer, director general de la Organización Europea de Investigación Nuclear, conocida como CERN.
La máquina de 10 mil millones de dólares, la cual sufrió serias averías hace un año, fue construida para investigar fenómenos como la materia negra, la antimateria y la creación del universo tras el Big Bang, que presuntamente ocurrido hace millones de años.
”Tras tres semanas de manejarlo, casi parece una operación de rutina en el centro de control del CERN”, dijo Heuer.
El aparato ha generado más de un millón de colisiones de baja energía para cada uno de los experimentos, los cuales ocurren en salas gigantescas a lo largo de un acelerador circular de 27 kilómetros, en un túnel subterráneo de 100 metros bajo la frontera franco-suiza.
Dos ondas de partículas que viajan en direcciones opuestas a 1.18 billones de electronvoltios (eV) produjeron las colisiones, lo que supone un aumento del 20% en el nivel de energía usado respecto de previos experimentos.
Las colisiones permiten a los operadores calibrar la máquina y los detectores de partículas para llegar a una base sólida que permita futuros experimentos usando mayores cantidades de energía a principios del año que viene.
”Los experimentos lograron unas 50 mil colisiones”, usando un alto nivel de energía, dijo Heuer.
Se esperan grandes descubrimientos tras colisiones a 3,5 TeV (teraelectronvoltios, probablemente antes de febrero.
El objetivo a largo plazo es que las ondas de protones choquen a una velocidad aún mayor: 7 teraelectronvoltios.
http://www.eluniversal.com.mx/
Los protones del acelerador deben ir agrupados en minúsculos paquetes de billones de dichas partículas y, aumentando la intensidad, se ha logrado que en cada dirección circulen ya cuatro paquetes de protones. Eso sí, la energía a la que se ha logrado por ahora es baja, a 450 gigaelectronvoltios (GeV), aunque el aumento es inminente. Lo importante es que los haces sean estables, y el siguiente paso a dar en toda esta operación de puesta en marcha del acelerador, que aún tardará semanas o incluso meses, es provocar más colisiones de partículas.
Carrera por los datos
Mientras tanto, 10.000 físicos de todo el mundo que trabajan en los experimentos del LHC están ya más que inquietos en la línea de salida recién pisada para volcarse en los primeros datos científicos. De momento se ha adelantado uno de los cuatro experimentos, el Alice, que ha anunciado el análisis de las primeras colisiones de partículas del LHC -exactamente 284 registros- e incluso su publicación en una revista científica. Desde luego, el hallazgo no deja con la boca abierta a nadie (han constatado que esas primeras colisiones generan resultados consistentes con los experimentos anteriores y las teorías). Pero la colaboración Alice, integrada por 1.000 físicos e ingenieros de 30 países, asegura así que tiene la primicia en la publicación de datos del LHC. El artículo ha sido aceptado para su presentación en la revista European Journal of Physics.
Cuando dos protones chocan en el LHC, parte de su energía se convierte en masa (según la ecuación de Einstein E=mc2) en forma de partículas y antipartículas, explica el equipo británico de Alice. Esas partículas y antipartículas vuelan dispersándose a partir del punto de colisión, y el detector las ve.
Alice pretende explorar los primeros instantes del universo simulando las condiciones existentes unos microsegundos después del Big Bang.
El mayor error de Einstein
The Standard Model of Particle Physics
Universo y Fisica
Sunday, December 20th, 2009,
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