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El CERN comienza el diseño de la actualización del LHC
La Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) dio inicio hoy al estudio de Alta Luminosidad del LHC con un workshop que reúne a científicos e ingenieros de 14 instituciones europeas, con el apoyo del Séptimo Programa Marco de la Comisión Europea (FP7), junto con otras instituciones de Japón y los EE.UU. El objetivo es preparar el terreno para una actualización de la luminosidad del LHC prevista para 2020. La luminosidad es una medida de la tasa de colisiones en un acelerador de partículas y por lo tanto da una indicación de su rendimiento.
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El LHC estrecha la búsqueda del bosón de Higgs
Los principales experimentos del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) han presentado en la conferencia de Física de Altas Energías que se celebra estos días en Grenoble (Francia) nuevos datos que estrechan la búsqueda del bosón de Higgs. Esta partícula, que explicaría el origen de la masa, es la pieza que falta por descubrir en el Modelo Estándar, la teoría que describe las partículas fundamentales y sus interacciones. Los experimentos ATLAS y CMS no encuentran evidencias significativas de la presencia de esta partícula en un amplio rango de masas. Estos resultados distan de ser definitivos, por lo que el acelerador de partículas del CERN (Organización Europea para la Investigación Nuclear), deberá recopilar más datos para poder probar o descartar definitivamente la existencia de esta elusiva partícula.
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El LHC presenta sus últimos resultados en la conferencia de física de altas energías de Grenoble (Francia)
La primera de las principales conferencias de física de partículas comienza hoy en Grenoble (Francia). Todos los experimentos del LHC presentarán resultados, y está programada una conferencia de prensa para el lunes 25 de julio. Esta conferencia sigue a un exitoso inicio del funcionamiento del LHC en 2011, y los resultados se esperan con expectación. “Hasta el momento hemos recopilado la cantidad de datos planeada para todo 2011, lo cual es un gran logro para el LHC”, declaró Rolf Heuer, director general del CERN (Organización Europea para la Investigación Nuclear). “Aunque aún es demasiado pronto para los mayores descubrimientos, los experimentos ya han acumulado resultados interesantes”.
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La UPV/EHU acerca la física del LHC a estudiantes de doctorado
El Grupo de Teoría de Campos de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU se ha encargado este año, por primera vez, de la organización del Taller de Altas Energías, que se está desarrollando en el Bizkaia Aretoa. Se trata de un curso postgrado interuniversitario surgido a iniciativa de los grupos de investigación de toda España que están involucrados de una manera u otra con física de altas energías y cuya organización va rotando entre los distintos grupos. Esta décima edición del Taller le ha correspondido al polo CPAN (Centro Nacional de Física de Partículas, Astropartículas y Nuclear) de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU.
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El CERN espera con interés las conferencias científicas de verano y el ingreso de nuevos Estados
En su 159ª reunión celebrada esta semana, el Consejo del Centro Europeo para la Investigación Nuclear (CERN) felicitó al organismo por los excelentes resultados del LHC y acogió con satisfacción la confirmación formal de cinco países (Chipre, Israel, Serbia, Eslovenia y Turquía) de sus solicitudes para entrar a formar parte del CERN como Estados miembros.
El 17 de junio el LHC alcanzó lo que se conoce como un femtobarn inverso de datos registrados en sus experimentos, el objetivo que se había marcado para el funcionamiento del LHC durante todo 2011, fijando de cinco a diez como objetivo para el funcionamiento de 2011 y 2012 combinados. Diez femtobarn inversos es suficiente para explorar el potencial de nueva física con el LHC funcionando a 3,5 teraelectronvoltios (TeV) por haz, y confirmar o refutar definitivamente la existencia de la partícula de Higgs.
“Hace un año pensaba que un femtobarn inverso en 2011 era un objetivo ambicioso”, dijo Michael Spiro, presidente del Consejo del CERN. “Ahora el LHC proporciona en 12 horas la misma cantidad de datos acumulada durante todo el funcionamiento de 2010. Es un gran logro conseguir que esta compleja máquina funcione a tal velocidad tan rápidamente”.
La importancia de este hecho para el programa de investigación del LHC es sustancial. Aunque es poco probable que los datos registrados hasta el momento sean suficiente para revelar señales inequívocas de una nueva física para las conferencias científicas de este verano, serán suficientes para profundizar en forma significativa en fenómenos como la supersimetría y el mecanismo de Higgs.
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El LHC alcanza en tres meses la cantidad de datos prevista para 2011
Los experimentos ATLAS y CMS del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) alcanzaron hoy a las 10:50 hora peninsular española la cantidad de datos acumulada de 1 femtobarn inverso, marcando un importante hito en la búsqueda de “nueva física”. Este número significa una cantidad que los físicos llaman “luminosidad integrada”, una medida del número total de colisiones producidas. Un femtobarn inverso equivale a alrededor de 70 billones de colisiones, que era el objetivo que se marcó en 2010 para el funcionamiento del LHC durante 2011. Que esto se haya logrado solo tres meses después del arranque del LHC este año revela lo bien que está funcionando el LHC, según los científicos. En el CERN participan alrededor de 600 investigadores españoles coordinados por el Centro Nacional de Física de Partículas, Astropartículas y Nuclear (CPAN).
“Es magnífico haber alcanzado esta cantidad de datos justo a tiempo para las principales conferencias científicas del verano”, dijo el director de Aceleradores y Tenología del CERN, Steve Myers. “Cuando nos fijamos el objetivo de alcanzar un femtobarn inverso en 2011 fue por una buena razón: esa cantidad de datos podría conducirnos al acceso a una estimulante nueva física”.
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LHC establece nuevo récord de colisiones
Los funcionarios de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) anuncian que el Large Hadron Collider (LHC) – el más grande y poderoso acelerador de partículas del mundo – ha superado récords nuevos el lunes. El 23 de mayo, el instrumento colisionó más protones que cualquier otro acelerador.
Durante el mes pasado, el número de colisiones en el LHC ha aumentado considerablemente, hasta alcanzar un nivel de unos 100 millones de colisiones por segundo, explican los representantes del CERN.
Añaden que la nueva tasa de colisión debería teóricamente facilitar a los más de 3.000 físicos en el acelerador y sus cuatro principales experimentos a detectar la elusiva partícula llamada el bosón de Higgs. Se cree que la partícula elemental permite a la energía adquirir masa.
Detectar este bosón es la principal razón que impulsó la construcción del LHC. El acelerador es de 27 kilómetros (casi 17 millas) de largo y tiene forma de anillo. Toda la instalación está enterrada a unos 100 metros por debajo de la frontera franco-suiza, cerca a Ginebra.
Funciona mediante la aceleración de dos flujos de protones en direcciones opuestas y, a continuación, cruzando sus trazados dentro de tres detectores principales: ATLAS, CMS y ALICE. Los instrumentos secundarios son LHCb, TOTEM, MoEDAL y LHCr, según informa Daily Galaxy.
“Anoche, fue cruzada una frontera simbólica. Se trata ahora de 100 millones de colisiones por segundo”, dijo el Presidente de la Junta del CERN, Michael Spiro. Hizo el anuncio en una Conferencia en París.
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Nuevo récord de luminosidad instantánea en el LHC del CERN
El Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN ha logrado un nuevo récord de luminosidad (número de colisiones por segundo) gracias a la inyección de 336 paquetes de protones espaciados cada 50 ns (nanosegundos). Como se muestra en la figura de arriba, se han recogido 381’7 /?b/s en el detector ATLAS. Más aún, ayer se superaron los 40 /pb (picobarn) de colisiones (luminosidad integrada) que se lograron en todo el año 2010. En mi opinión son muy buenas noticias. El año pasado los paquetes de protones se separaban por 150 ns y este año se probaron las dos opciones posibles, espaciados de 75 ns y de 50 ns. Se han hecho muchas pruebas en el último mes y todo ha ido a las mil maravillas. Aún no está confirmado, ya que la planificación para 2011 era que se utilizaría un espaciado de 75 ns, pero casi todo el mundo opina que el excelente funcionamiento observado en las pruebas ya realizadas conducirá a un cambio de planes y que durante 2011 se utilizará un espaciado de 50 ns, algo que permitirá alcanzar hasta 1404 paquetes de protones por haz (para los interesados en los números, se lograrían alcanzar los 2’8 /fb de colisiones durante todo 2011, casi el triple del objetivo de 1 /fb). En cuanto a luminosidad instantánea, este valor corresponde justo a la mitad del valor máximo para el que ha sido diseñado el LHC y que sólo se alcanzará cuando los haces se inyecten con su energía máxima posible (7 TeV por haz, para lograr colisiones a 14 TeV, algo que tendrá que esperar a 2014, si la reparación del LHC en 2013 dura los 19 meses estimados a día de hoy). Para los que seguimos desde lejos el funcionamiento del LHC es impresionante lo rápido que se están alcanzando estos números durante 2011. A este ritmo de avance se logrará la luminosidad pico máxima en pocas semanas y 2011 será un año de éxitos más allá de todas las expectativas. estamos de enhorabuena. Más información diaria del estado del LHC cada mañana. Muchos blogueros se han hecho eco de este nuevo récord, como Philip Gibbs, “LHC back to physics runs with 50ns bunch spacing,” viXra log, 15 Apr 2011 (updated 6 Apr 2011).
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Se publican los resultados de la primera búsqueda del bosón de Higgs en el LHC del CERN
El experimento CMS del LHC en el CERN excluye el bosón de Higgs en el rango de masas entre 144 y 207 GeV/c² al 95% CL, si existiera una cuarta generación de partículas en el modelo estándar (SM4). En dicho caso, el Tevatrón del Fermilab obtuvo el año pasado la exclusión en el rango de masas entre 131 y 204 GeV/c² al 95% CL. Sólo para tres generaciones de partículas (SM), CMS no ha logrado excluir ningún rango de masas; el resultado oficial sigue siendo el obtenido combinando los datos de CDF y DZero del Tevatrón, la exclusión del rango entre 158 y 175 GeV/c² al 95% CL. Cuando se publique el resultado del experimento ATLAS y se combine con el de CMS, el límite de masas SM4 para el Higgs se estrechará aún más, pero es difícil que con las pocas colisiones obtenidas en 2010 se pueda llegar a excluir el Higgs del SM en algún rango de masas. El artículo estudia sólo el canal de desintegración del Higgs H?WW?ll??, el más prometedor para masas por encima de los 130 GeV/c², con sólo 36 /pb de datos de colisiones y muestra la gran calidad del trabajo que se está haciendo en el LHC del CERN. Se han utilizado dos técnicas estadísticas bayesianas de análisis con resultados similares. En mi opinión, se trata de una buena noticia para todos los aficionados a la física de partículas elementales que están expectantes por saber lo que puede dar de sí el LHC en la búsqueda del Higgs. Todos los interesados en los detalles disfrutarán con el artículo técnico: The CMS Collaboration, “First Measurement of W+W? Production and Search for Higgs Boson in pp Collisions at sqrt(s) = 7 TeV,” CERN-PH-EP-2011-015, 26 Feb. 2011 (el artículo ha sido enviado a la revista Physics Letters B).
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500 estudiantes de secundaria españoles se convierten en físicos de partículas por un día
Alrededor de 500 estudiantes de educación secundaria españoles participan en la séptima edición del taller ‘Hands on Particle Physics Masterclasses’, una iniciativa internacional en la que los alumnos visitan centros de investigación para participar en un taller de física de partículas basado en experimentos reales. En España se realizan talleres en Madrid, Barcelona, Valencia, Santander, Santiago de Compostela, Zaragoza y Granada, del 4 al 25 de marzo. Por primera vez este año se utilizarán datos reales obtenidos en los experimentos del LHC, el mayor acelerador de partículas del mundo que funciona desde 2009 en Ginebra (Suiza). Las Masterclasses cuentan con la participación de más de 6.000 alumnos y 110 centros de investigación de 24 países de todo el mundo.
El taller consiste en la visita de un grupo de estudiantes de educación secundaria a un centro de investigación cercano, donde un grupo de científicos les plantearán diversos problemas a resolver basados en datos experimentales reales, obtenidos en este caso de los experimentos del LHC. Los alumnos tratarán de resolver los problemas planteados, compartiendo al final de la jornada los resultados con otros estudiantes participantes por videoconferencia. El objetivo es que los estudiantes vivan la experiencia de ser físicos de partículas por un día, compartiendo la metodología de trabajo de esta disciplina científica.
Los talleres españoles comienzan el viernes 4 de marzo con la participación del Instituto de Física Teórica (IFT, centro mixto CSIC-Universidad Autónoma de Madrid) y la Universidad de Barcelona. El lunes 7 de marzo le corresponde el turno al Instituto de Física Corpuscular (IFIC, CSIC-Universidad de Valencia), mientras que el viernes 11 de marzo sigue el Instituto de Física de Cantabria (IFCA, CSIC-Universidad de Cantabria). El día 21 de marzo el taller se realiza en la Universidad de Santiago de Compostela, el 22 en la sede de Madrid del Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT), el 24 en la Universidad de Zaragoza y cierra el ciclo la Universidad de Granada el 25 de marzo, aunque en este caso la actividad se celebra en el Parque de las Ciencias.
Los grupos de investigación que imparten las Masterclasses participan en los experimentos del LHC o en otros proyectos relacionados con la física de partículas. Concretamente, la Universidad de Barcelona y la de Santiago de Compostela participan en el experimento LHCb, uno de los cuatro grandes experimentos del gran acelerador que tiene como objetivo el estudio de la asimetría entre quarks-antiquarks del tipo “b”, lo que respondería al misterio de por qué la materia domina sobre la antimateria en el Universo que conocemos si tras el Big Bang tuvieron que crearse cantidades similares de ambos tipos de partículas. En LHCb participa también la Universidad Ramón Llull.
La Universidad de Santiago de Compostela y el CIEMAT participan en el experimento ALICE, especialmente diseñado para estudiar las condiciones del Universo primitivo, cuando a muy altas temperaturas y densidades como las que se produjeron tras el Big Bang los quarks y gluones no están confinados en partículas compuestas, sino que forman un nuevo estado de la materia llamado plasma de quarks y gluones. El LHC puede reproducir estas condiciones a pequeña escala mediante colisiones frontales de núcleos pesados, como empezó a hacer en noviembre de 2010.
El CIEMAT y el IFCA forman parte de la colaboración científica que opera CMS, uno de los dos mayores experimentos del LHC. Con 12.500 toneladas de peso, 21 metros de largo y 15 de diámetro, CMS es uno de los dispositivos científicos más complejos jamás construido, y servirá para la detección de nuevas partículas como el llamado “bosón de Higgs”, la partícula que falta para completar el puzle del Modelo Estándar de Física de Partículas que sería la responsable de generar la masa del resto de partículas conocido. En CMS participan también la Universidad Autónoma de Madrid y la Universidad de Oviedo.
A la búsqueda de la partícula de Higgs apunta también ATLAS, el otro gran experimento del LHC (sus dimensiones son aún mayores: 46 metros de largo y 25 de alto) en el que participa el IFIC, la Autónoma de Madrid, el Instituto de Microelectrónica de Barcelona (CNM-IMB-CSIC) y el Instituto de Física de Altas Energías (IFAE). La participación española en el LHC se promueve a través del Centro Nacional de Física de Partículas, Astropartículas y Nuclear, un proyecto Consolider-Ingenio 2010 formado por 26 grupos de investigación que trabajan en los proyectos situados en la frontera del conocimiento en estas disciplinas científicas.
http://www.i-cpan.es
Enlaces:
- Web de la 7th International Masterclasses 2011
- Nota de prensa Masterclasses España 2011 (03/03/2011)
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