Historia del CERN y El acelerador de partículas LHC y LEP

Historia del CERN

La Organización Europea para la Investigación Nuclear (nombre oficial), comunmente conocida por la sigla CERN (sigla provisional utilizada en 1952, que respondía al nombre en francés Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire, es decir, Consejo Europeo para la Investigación Nuclear), es el mayor laboratorio de investigación en física de partículas a nivel mundial.

Está situado en la frontera entre Francia y Suiza, entre la comuna de Meyrin (en el Cantón de Ginebra) y la comuna de Saint-Genis-Pouilly (en el departamento de Ain).

Como una instalación internacional, el CERN no está oficialmente ni bajo jurisdicción suiza ni francesa. Los estados miembros contribuyen anualmente 1.000 millones CHF (aproximadamente € 664 millones, US$ 1.000 millones).

Fundado en 1954 por 12 países europeos, el CERN es hoy en día un modelo de colaboración científica internacional y uno de los centros de investigación más importantes en el mundo. Actualmente cuenta con 20 estados miembros, los cuales comparten la financiación y la toma de decisiones en la organización. Aparte de éstos, otros 28 países no miembros participan con científicos de 220 institutos y universidades en proyectos en el CERN utilizando sus instalaciones. De estos países no miembros, ocho estados y organizaciones tienen calidad de observadoras, participando en las reuniones del consejo.

El primer gran éxito científico del CERN se produjo en 1984 cuando Carlo Rubbia y Simon van der Meer obtuvieron el Premio Nobel de Física por el descubrimiento de los bosones W y Z. En 1992 le tocó el turno a Georges Charpak "por la invención y el desarrollo de detectores de partículas, en particular la cámara proporcional multicables".

El éxito del CERN no es sólo su capacidad para producir resultados científicos de gran interés, sino también el desarrollo de nuevas tecnologías tanto informáticas como industriales. Entre los primeros destaca en 1990 la invención del www por los científicos Tim Berners-Lee y Robert Cailliau, pero no hay que olvidar el desarrollo y mantenimiento de importantes bibliotecas matemáticas (CERNLIB) usadas durante muchos años en la mayoría de centros científicos, o también sistemas de almacenamiento masivo (el LHC almacenará un volumen de datos del orden de varios PB cada año). Entre los segundos podemos citar imanes de 9 T en varios metros, detectores de gran precisión, imanes superconductores de gran uniformidad a lo largo de varios kilómetros, etc.

Los doce miembros originales fundadores eran:

Alemania (entonces Alemania Occidental)

Bélgica

Dinamarca

Francia

Grecia

Italia

Noruega

Países Bajos

Reino Unido

Suecia

Suiza

Yugoslavia – luego se retiró

Todos los miembros fundadores se mantuvieron en el CERN, excepto Yugoslavia, que se retiró en 1961 y nunca volvió a formar parte.

Desde su fundación, el CERN aceptó regularmente nuevos miembros. Todos ellos se mantuvieron dentro de la organización continuamente, excepto por España, que se unió en 1961, se retiró en 1969 y volvió a unirse en 1983. La lista de miembros a lo largo de la historia es la siguiente:

Austria se unió en 1959 (13 miembros)

Yugoslavia se retiró en 1961 (12 miembros)

España se unió en 1961 (13 miembros)

Portugal se unió en 1985 (14 miembros)

Finlandia se unió en 1991

Polonia se unió en 1991 (junto con Finlandia, haciendo 16 la cantidad de miembros participantes)

Hungría se unió en 1992 (17 miembros)

República Checa se unió en 1993

Eslovaquia se unió en 1993 (junto con la República Checa, incrementando el total de miembros a 19)

Bulgaria se unió en 1999 (20 estados miembros).

Actualmente entonces hay 20 estados miembros.

Observadores e involucrados

Ocho organizaciones internaciones o países tienen "estado de observador":

Comisión Europea

India

Israel

Japón

Rusia

Turquía

UNESCO

Estados Unidos

La lista de países no miembros involucrados en programas del CERN la completan:

Argelia, Argentina, Armenia, Australia, Azerbaiján, Bielorrusia, Brasil, Canadá, China, Chipre, Corea del Sur, Croacia, Eslovenia, Estonia, Georgia, Irán, Irlanda, Islandia, Marruecos, México, Pakistán, Perú, Rumania, Serbia, Sudáfrica, Taiwán y Ucrania.

El CERN (European Organization for Nuclear Research) nació en 1954 tras varios años de gestación y fue el resultado de un esfuerzo conjunto entre científicos a ambos lados del Atlántico: R. Oppenheimer, I. Rabi, L. de Broglie, P. Auger, L. Kowalski o U.Amaldi, y políticos que buscaban consolidar la paz en Europa, iniciando así una unión a partir de una colaboración científica.

El mandato del CERN, según su constitución,tenía como objetivo “promover la colaboración entre los Estados europeos en investigación nuclear de carácter puramente científico y fundamental,así como en los campos de investigación directamente relacionados con ella. La Organización no tendrá ninguna relación con asuntos militares.

Transcurridos 50 años, la historia del CERN se traduce en una de las aventuras científicas más exitosas del último siglo. La Organización pasó de una niñez cuyo destino era la reconstrucción de la Física Fundamental en Europa a una madurez en la que se consolida como el líder mundial en Física de Altas Energías, disciplina que requiere instalaciones tecnológicas complejas y avanzadas.El CERN ha hecho aportaciones claves al mundo del conocimiento de la estructura íntima de la materia y de las fuerzas fundamentales: desde la confirmación de la validez de la electrodinámica cuántica como teoría de las interacciones electromagnéticas hasta la comprobación del Modelo Estándar, que describe conjuntamente las fuerzas electromagnéticas,débiles y fuertes; sin olvidarnos de los descubrimientos esenciales que validaron la teoría unificada electrodébil.

También ha jugado un papel relevante en el descubrimiento de múltiples partículas que permitieron intuir la existencia de los quarks o en la determinación del número de componentes elementales de la materia, estudiando igualmente la estructura interna de los nucleones. Además, son portodos nosotros conocidos los primeros experimentos con antipartículas realizados en la Organización o la producción masiva de antinúcleos, determinando propiedades que, en el proceso de conversión de energía en materia y antimateria, favorecen a la materia, posible explicación de la falta de signos de antimateria en el Universo.

En 1949 el premio Nobel en física Luis de Broglie, propuso la creación de un laboratorio científico y europeo en la conferencia europea de la Cultura en Lausanne. Un año más tarde, en Ginebra y con motivo de la V Conferencia General de la UNESCO, Isidore Rabi, también premio Nobel, propuso una resolución que fue adoptada por unanimidad autorizando a la UNESCO a "suministrar asistencia y a promover la formación y organización de laboratorios regionales con el fin de impulsar la colaboración internacional de la comunidad científica". En el año 1952, once gobiernos europeos decidieron la creación del Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire (CERN).

Por fin, en septiembre de 1954 el CERN empezó a funcionar estableciendo su sede en Ginebra. Los países fundadores fueron: República Federal de Alemania, Bélgica, Dinamarca, Francia, Grecia, Italia, Noruega, Países Bajos, Reino Unido, Suecia, Suiza y Yugoslavia. En 1959 se unió Austria y en 1961 España.

España dejó el CERN en 1969 para volver en 1983, Portugal se unió en 1985, Finlandia y Polonia en 1991, Hungría en 1992, las repúblicas Checa y Eslovaca en 1993 y Bulgaria en 1999. Actualmente, el número de estados miembros es de 20.

Otros científicos universales como J. Robert Oppenheimer, Pierre Auger, L. Kowalski, Ugo Amaldi, también intervinieron con su esfuerzo y voluntad en la creación del Laboratorio.

En un principio, su objetivo fue "promover la colaboración entre los Estados europeos en investigación nuclear de carácter puramente científico y fundamental, así como en los campos de investigación directamente relacionados con ella. La Organización no tendrá ninguna relación con asuntos militares..." La Organización buscaba impulsar la investigación de la Física Fundamental en Europa, pero hoy en día destaca como lider mundial en Física de Altas Energías.

Las aportaciones del CERN a través de su historia

Durante los 50 años de historia del CERN, muchas han sido las aportaciones al mundo científico en general y al de la física en particular. A continuación destacamos algunas de ellas:

El conocimiento de la estructura íntima de la materia y de las fuerzas fundamentales que la rigen: confirmación de la validez de la electrodinámica cuántica como teoría de las interacciones electromagnéticas, comprobación del Modelo Estándar, que describe conjuntamente las fuerzas electromagnéticas, débiles y fuertes, y los descubrimientos esenciales que validaron la teoría unificada electrodébil. Descubrimiento de múltiples partículas que permitieron descubrir la existencia de los quarks o la determinación del número de componentes elementales de la materia, estudiando igualmente la estructura interna de los nucleones. Primeros experimentos con antipartículas o la producción masiva de antinúcleos, determinando propiedades que ofrecen una posible explicación de la falta de signos de antimateria en el Universo.

En la historia del CERN sobresalen una serie de hitos científicos que han marcado el devenir de la Organización como son: el descubrimiento de las corrientes neutras en las interacciones débiles (1973), la detección de los bosones W y Z (Premio Nobel a Carlo Rubbia y a Simon Van der Meer en 1984), la determinación del número de componentes elementales y la exhaustiva comprobación del Modelo Estándar en los experimentos realizados con el LEP (Large Electron Positron collider), que comenzaron en 1989 y se prolongaron en el tiempo más de una década. Para continuar con el estudio de la materia

lep

El CERN a desarrollado aceleradores cada vez más potentes, como fueron: el Sincrotrón de Protones (PS) inaugurado en 1959, los primeros anillos de colisión del mundo (los Intersecting Storage Rings), de 1971, Supersincrotrón de Protones (SPS) que comenzó en 1977, el Colisionador Protón Antiprotón (LEP) de 1983 y, todavía en proceso de creación, el Gran Colisionador Hadrones (LHC), cuyo inicio está previsto para el año 2007 y que compartirá con el LEP su túnel de 27 km.

Otro hito fundamental por su transcendencia en la cultura y desarrollo de nuestra sociedad fue el descubrimiento del protocolo (World Wide Web) en 1990 por el físico británico Tim Berners-Lee. La web surgió ante la necesidad de crear una gran red de interconexión del CERN con otras redes informáticas y un lenguaje común que permitiera a todos los ordenadores conectados comunicarse directamente.

Normalmente, la primera iniciativa citada de caracter europeista fue la llevada a cabo en 1950 por el Ministro de Asuntos Exteriores francés Robert Schuman para integrar las industrias del acero y del carbón en Europa Occidental. El resultado fue en 1951 la creación de la CECA: Comunidad Europea del Carbón y del Acero, formada por: Bélgica, Alemania Occidental, Luxemburgo, Francia, Italia y los Países Bajos. Sin embargo, aunque el CERN comenzó en 1954, es en 1949 cuando se empieza a gestar la idea, una año antes de la propuesta de la CECA.

Inauguración oficial del LHC en el CERN , en ese justo momento el LHC permanecia averiado, pero la inauguración oficial no se postergo hasta su reparación que segun lo pevisto tendra lugar en el verano de 2009.

Bibliografia

cofis.es

wikipedia.org

tecnociencia.es

library.cern.ch

cdsweb.cern.ch

public.web.cern.ch

lhc2008.web.cern.ch

En esta ocasión la serie de National Geographic, Superestructuras o Megaestructuras, se centra además de nociones de las funciones astrofísicas del CERN y LHC, en la constucción científica más grande de la Historia. Donde grandísimos imanes dipolares, sensores y detectores, estarán atentos a nuevos descubrimientos de nuevas partículas que podrían darnos un giro de 180º sobre las teorías cosmológicas actuales. Como bien menciona en este documental, también ha servido el LHC, para el internet actual que conocemos, de los escáneres de los hospitales, de comunicaciones, etc...

Así que veremos como se construyó el CERN, con imágenes inéditas del interior.

Horizon - El experimento de los 6000 millones de dólares

 

 

Universos paralelos

Desde el misticismo, se pensaba de ese universo paralelo llamado "dimensión astral", y ahora los físicos han tornado esta idea mística a una idea científica, de "Universos paralelos", en la que coexisten con infinitos universos y posibilidades.

la física siempre ha intentado de explicar todo sobre nuestro Universos, y ese sueño se materializó en la famosa Teoría de cuerdas. Así que antes se pensaba de un universo armónico, estable y newtoniano, pero con las teorías vanguardista demuestra que el universo es extremadamente dinámico, y además hacer de una teoría, la teoría unificadora, una teoría del todo, que la teoría de cuerdas intenta unificar.

La teoría de cuerdas, es una teoría elegante, que explica el universo de una forma inaudita, que la unidad de la materia está compuesta por cuerdas, y cada cuerda tiene un "tono", como si el universo estuviera orquestado. Además explica el origen del Big bang, por el choque de las Branas, la supercuerda que envuelve al universo, y que éste tenía a su vez 11 dimensiones. Y para más inri, podríamos crear un Universo.

The OPAL experiment at LEP

Produced by: CERN

Director: Lidia Bettelli

Director: Marilena Streit-Bianchi

Director: Daniel Boileau

26:00 min. / 01 February 1989 / CERN

http://mediaarchive.cern.ch/MediaArchive/Video/Public/Movies/1989/CERN-MOVIE-1989-024/CERN-MOVIE-1989-024-0753-kbps-480x360-25-fps-audio-64-kbps-44-kHz-stereo.flv

http://cdsweb.cern.ch/record/1043909

Actualidad año 2014

El CERN prepara su futuro a largo plazo

 

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