Category Archives: Higgs

China planea construir un super acelerador de particulas.

Científicos del Instituto de Física de Altas Energías (IHEP) en Pekín están planeando construir una 'fábrica de Higgs' para 2028. El plan consiste en un anillo subterráneo de 52 kilómetros para producir choques de electrones y positrones. China se pondría asi a la vanguardia de la física de partículas.

Las colisiones de estas partículas fundamentales permitirían que el bosón de Higgs se estudiará con mayor precisión que en el mucho más pequeño Gran Colisionador de Hadrones (LHC) en el CERN, el laboratorio de física de partículas en Europa, cerca de Ginebra, Suiza. Los físicos chinos dicen que esta instalación, cuyo coste se cifra en 2.220 millones de euros, está al alcance tecnológico y económico.

SUPERCOLISIONADOR

Pero China espera que el nuevo acelerador también sería un paso hacia un colisionador de nueva generación - un colisionador protón-súper protón- en el mismo túnel, informa Nature.
Equipos europeos y estadounidenses también han barajado el desarrollo de un supercolisionador de este tipo, pero la enorme cantidad de investigación que se necesita antes de que una máquina de este tipo se pueda construir hace que la fecha más probable es 2035.

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Clausura de la Conferencia Internacional de Física de Altas Energías ICHEP

Ayer se clausuró en Valencia la 37ª Conferencia Internacional de Física de Altas Energías (ICHEP 2014), el encuentro más importante del mundo en el ámbito de la física de partículas. En las conclusiones del encuentro sobresalen los numerosos datos aportados por los estudios realizados del bosón de Higgs y los de los experimentos BICEP2 y el satélite Planck sobre la teoría de la inflación cósmica. Si en la anterior edición de ICHEP, hace dos años en Melbourne, se anunció el descubrimiento del bosón de Brout-Englert-Higgs, en Valencia se han presentado los resultados de dos años de mediciones mucho más precisas, que han permitido ir estrechando el cerco para determinar sus características. En palabras de Juan Fuster, copresidente del encuentro, "estamos mucho más cerca de elaborar el retrato-robot del bosón de Higgs".

Los dos ponentes encargados de presentar las conclusiones de la Conferencia, la estadounidense de origen surcoreano Young-Kee Kim y el español Antonio Pich, coincidieron en destacar los avances realizados en la caracterización de este bosón, cuyo descubrimiento les valió el premio Nobel de Física 2013 a Peter Higgs y François Englert. Según Pich, "en ICHEP 2014 no se ha descubierto el bosón de Higgs, pero se han presentado muchas evidencias de que se comporta como esperábamos". Lo que entonces no era más que un fantasma es ahora "una herramienta para adentrarnos en una física nueva", según Kim, que será la presidenta del próximo ICHEP (Chicago, 2016).

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El resultado de BICEP2 y el Higgs

Combinan el resultado de BICEP2 con lo que se sabe sobre el Higgs y se llega a una contradicción, lo que implica que hay algo que está mal.

El telescopio BICEP2 ha detectado desde el Polo Sur señales de los primeros instantes del universo. / Steffen Richter/Harvard University

El telescopio BICEP2 ha detectado desde el Polo Sur señales de los primeros instantes del universo. / Steffen Richter/Harvard University

Ahora que se van revelando más características del bosón de Higgs que le hacen parecer cada día más a lo predicho por la teoría, es conveniente ver las implicaciones que puede tener ello para la evolución de nuestro Universo. Ya vimos en estas mismas páginas que todo el universo podría destruirse al pasar el campo de Higgs de un estado de vacío a otro de energía más baja.

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Nuevas medidas sobre el bosón de Higgs

En un artículo publicado en Nature Physics, el experimento CMS informa de nuevos resultados sobre una importante propiedad de la partícula de Higgs, cuyo descubrimiento fue anunciado conjuntamente con el experimento ATLAS el 4 de julio de 2012. El resultado de CMS sigue otros preliminares de ambos experimentos, que informaron a finales de 2013 de importantes evidencias acerca de la desintegración del Higgs en fermiones, los ladrillos que forman la materia.

El bosón de Higgs está asociado a un mecanismo propuesto en 1964 por Robert Brout, François Englert y Peter Higgs para tener en cuenta los diferentes alcances de dos fuerzas fundamentales de la naturaleza. Conocido ahora como mecanismo de Brout-Englert-Higgs (BEH), se cree que proporciona su masa a todas las partículas elementales. Para comprobar esta idea, es necesario medir la desintegración directa del bosón de Higgs en todos los tipos de partículas.

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Calendario de reinicio del LHC

El Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés), el mayor y más potente acelerador de partículas del mundo, ha empezado a prepararse para su segundo periodo de funcionamiento de tres años. El enfriamiento de la enorme máquina ya ha empezado como preparación para comenzar la investigación a principios de 2015, tras una larga parda técnica para preparar el acelerador para funcionar a casi el doble de energía del periodo anterior.

La última interconexión entre los imanes superconductores del LHC se cerró el 18 de junio de 2014, y uno de los ocho sectores de la máquina ya ha sido enfriado hasta la temperatura de operación. El sistema de aceleradores que proporciona los haces de partículas al LHC está actualmente poniéndose en marcha, con haces en el acelerador Protón Sincrotrón (PS) desde el pasado miércoles por primera vez desde 2012.

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España acoge el encuentro internacional más importante en física de partículas

Entre los días 3 y 9 del próximo mes de julio, en torno a un millar de físicos de partículas y altas energías procedentes de todo el mundo se han dado cita en Valencia para la celebración de la 37ª Conferencia Internacional de Física de Altas Energías (ICHEP 2014), que organiza la Unión Internacional de Física Pura y Aplicada (IUPAP) y que se celebra cada dos años desde hace más de medio siglo. Es la reunión de referencia mundial de la física de partículas, en la que se presentan los resultados más relevantes del momento.

Entre los asistentes a la Conferencia estará François Englert, co-inventor del "mecanismo de Brout-Englert-Higgs", que explica el origen de la masa y que llevó a postular la existencia del bosón de Higgs y a recibir el Premio Nobel de Física 2013; Alan Guth, padre de la teoría de la inflación cósmica ocurrida instantes después del Big Bang, avalada por la detección de los efectos de las ondas gravitacionales primordiales sobre la polarización de la radiación del fondo cósmico de microondas, como se pone de manifiesto en un trabajo presentado recientemente por investigadores del experimento BICEP2; y los responsables de los principales laboratorios mundiales de este ámbito, como CERN, DESY, KEK y Fermilab, entre otros.

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Científicos del LHC y Tevatron anuncian su primer resultado conjunto

Los científicos de los aceleradores de partículas más potentes del mundo, el ya extinto Tevatron (Fermilab, EE.UU.) y el LHC (CERN, Suiza), han unido sus fuerzas, combinado sus datos y producido su primer resultado conjunto. Los investigadores de los cuatro experimentos (ATLAS y CMS del LHC, CDF y DZero de Tevatron) anunciaron ayer en el marco de la conferencia internacional de Moriond (Italia) el considerado mejor valor para la masa del quark top.

This graphic shows the four individual top quark mass measurements published by the ATLAS, CDF, CMS and DZero collaborations, together with the most precise measurement obtained in a joint analysis

This graphic shows the four individual top quark mass measurements published by the ATLAS, CDF, CMS and DZero collaborations, together with the most precise measurement obtained in a joint analysis

Los cuatro experimentos reunieron su poder de análisis de datos para llegar al mejor valor para la masa del quark top, estimada ahora en 173,34 ± 0,76 GeV/c2. Tevatron y LHC son los únicos experimentos en física de partículas del mundo capaces de producir el quark top, la más pesada de las partículas elementales. La enorme masa del quark top, más de 100 veces la del protón, lo convierte en una de las herramientas más importantes para los físicos en su búsqueda para entender la naturaleza del universo.

La nueva medida del valor de la masa del quark top permitirá a los científicos realizar más pruebas con el modelo matemático que describe las conexiones cuánticas entre el quark top, la partícula de Higgs y el portador de la fuerza electrodébil, el bosón W. Los físicos teóricos explorarán cómo este nuevo y más preciso valor cambiará las predicciones sobre la estabilidad del campo de Higgs y sus efectos en la evolución del universo. Además, permitirá a los científicos buscar incoherencias en el Modelo Estándar de Física de Partículas, así como buscar indicios de nueva física.

"El resultado combinado de los datos del CERN y Fermilab para alcanzar la masa más precisa del top quark es un gran ejemplo de la colaboración internacional que se realiza en nuestro campo", dijo el director de Fermilab, Nigel Lockyer. Por su parte, para el director general del CERN, Rolf Heuer, "la competencia entre colaboraciones experimentales y laboratorios nos estimula, pero una colaboración como esta apuntala el esfuerzo global de la física de partículas, y es esencial en el avance de nuestro conocimiento del universo en el que vivimos".

Más de seis mil científicos de más de 50 países participan en las cuatro colaboraciones internacionales, con una importante participación española en todas ellas. Los experimentos CDF y DZero descubrieron el quark top en 1995, y el Tevatron produjo alrededor de 300.000 quarks top en sus 25 años de vida, finalizada en 2011. Desde su puesta en marcha en 2009, el LHC ha producido cerca de 18 millones de quarks top, convirtiéndose en la mayor factoría del mundo en la producción de esta partícula.

http://www.i-cpan.es

http://home.web.cern.ch/about/updates/2014/03/lhc-and-tevatron-scientists-announce-first-joint-result

http://press.web.cern.ch/press-releases/2014/03/international-team-lhc-and-tevatron-scientists-announces-first-joint-result

http://arxiv.org/abs/1403.4427

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