COLISIONADOR DE HADRONES

Un poco extenso, pero"muy, muy interesante".

Hoy, sábado 9 de octubre de 2010, el Profesor de Matemática, Sr. Luis Paenza habló por Canal 7 el canal del Estado, de “la mano de Dios”
Yo, que estoy viendo hace un tiempo ya , una serie muy buena y muy cómica, “la teoría del Big Bang”, donde se habla de Física Nuclear y de términos para mí desconocidos ,decidí investigar y he aquí lo que he encontrado. Lo he copiado de Google, por lo tanto va entre comillas.
Espero les interese. Siempre es bueno saber qué hace la Ciencia mientras nosotros nos ocupamos de otros "temas menores".
Desde ya, me había olvidado, estuvo en el programa ,el Dr.en Física , Sr. Pieggaia (que forma parte del Conicet) .Es Dr en Física, título otorgado por la Universidad de Yale, pero, agregó en el programa de Paenza, que en ningún momento se vio opacado por los conocimientos de otros colegas, ya que los Físicos Argentinos tienen un lugar muy importante en la materia en el planeta.
Creo, no hay errores , si los hay , disculpen mi ignorancia.
Susienflores.

“El Gran Colisionador de Hadrones, GCH (en inglés Large Hadron Collider, LHC) es un acelerador y colisionador de partículas ubicado en la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN, sigla que corresponde su antiguo nombre en francés: Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire), cerca de Ginebra, en la frontera franco-suiza. Fue diseñado para colisionar haces de hadrones, más exactamente de protones, de hasta 7 TeV de energía, siendo su propósito principal examinar la validez y límites del Modelo Estándar, el cual es actualmente el marco teórico de la física de partículas, del que se conoce su ruptura a niveles de energía altos.

Dentro del colisionador dos haces de protones son acelerados en sentidos opuestos .

Los protones se acelerarán hasta tener una energía de 7 TeV cada uno (siendo el total de energía de la colisión de 14 TeV). Se están construyendo 5 experimentos para el LHC. Dos de ellos, ATLAS y CMS, son grandes detectores de partículas de propósito general. Los otros tres, LHCb, ALICE y TOTEM, son más pequeños y especializados. El LHC también puede emplearse para hacer colisionar iones pesados tales como plomo (la colisión tendrá una energía de 1150 TeV). Los físicos confían en que el LHC proporcione respuestas a las siguientes cuestiones:

- El significado de la masa (se sabe cómo medirla pero no se sabe qué es realmente).
- La masa de las partículas y su origen (en particular, si existe el bosón de Higgs), ( se habla de una partícula de masa hipotética, prevista por la Física).
- El origen de la masa de los bariones.( Bariones son partículas subatómicas)
- Número de partículas totales del átomo.
- A saber el por qué tienen las partículas elementales diferentes masas (es decir, si interactúan las partículas con un campo de Higgs).
- El 95% de la masa del universo no está hecha de la materia que se conoce y se espera saber qué es la materia oscura.
- La existencia o no de las partículas supersimétricas.
- Si hay dimensiones extras, tal como predicen varios modelos inspirados por la “Teoría de cuerdas” ( teoría que trata de unificar las fuerzas que dominan el Universo), y, en caso afirmativo, por qué no se han podido percibir.
- Si hay más violaciones de simetría entre la materia y la antimateria.
El LHC es un proyecto de tamaño inmenso y una enorme tarea de ingeniería. Mientras esté encendido, la energía total almacenada en los imanes es 10 gigajulios y en el haz 725 megajulios.( unidades de energía).
La red de computación (Computing Grid en inglés) del LHC es una red de distribución diseñada por el CERN para manejar la enorme cantidad de datos que serán producidos por el Gran Colisionador de Hadrones. Incorpora tanto enlaces propios de fibra óptica como partes de Internet de alta velocidad.

El flujo de datos provisto desde los detectores se estima aproximadamente en 300 Gb/s, que es filtrado buscando "eventos interesantes", resultando un flujo de 300 Mb/s. El centro de cómputo del CERN, considerado "Fila 0" de la red, ha dedicado una conexión de 10 Gb/s.

Se espera que el proyecto genere 27 Terabytes de datos por día, más 10 TB de "resumen". Estos datos son enviados fuera del CERN a once instituciones académicas de Europa, Asia y Norteamérica, que constituyen la "fila 1" de procesamiento. Otras 150 instituciones constituyen la "fila 2".

Se espera que el LHC produzca entre 10 a 15 Petabytes de datos por año.

La construcción del LHC fue aprobada en 1995 con un presupuesto de 2600 millones de Francos suizos (alrededor de 1700 millones de euros), junto con otros 210 millones de francos (140 millones €) destinados a los experimentos. Sin embargo, este coste fue superado en la revisión de 2001 en 480 millones de francos (300 millones de €) en el acelerador, y 50 millones de francos (30m €) más en el apartado para experimentos. Otros 180 millones de francos (120m €) más se han tenido que destinar al incremento de costos de las bobinas magnéticas superconductoras. Y todavía persisten problemas técnicos en la construcción del último túnel bajo tierra donde se emplazará el Solenoide compacto de muones (CMS). El presupuesto de la institución aprobado para 2008, es de 660.515.000 euros para un total de 53.929.422 euros.

El recorte de fondos previsto para el año 2011 es de 15 millones de francos suizos dentro de los 1.100 millones de euros del presupuesto total, lo que representaría menos del 1,5 por ciento de inversión anual; al año siguiente un dos por ciento; así hasta ahorrar 262 millones de euros para 2015.

El delegado científico de España en el CERN, Carlos Pajares, ha asegurado que el Gran Colisionador de Hadrones o LHC no se verá afectado por el recorte de fondos previsto por la institución científica ante la crisis económica.

Todos los países dijimos que no había que tocar el programa del LHC y es lo que se hizo. El director general ha enviado un mensaje a toda la comunidad científica diciendo que el CERN se ha apretado el cinturón igualmente pero el LHC no va a sufrir", ha señalado Carlos Pajares.

Desde que se proyectó el Gran Colisionador Relativista de Iones (RHIC), el estadounidense Walter Wagner y el español Luis Sancho denunciaron ante un tribunal de Hawai al CERN y al Gobierno de Estados Unidos, afirmando que existe la posibilidad de que su funcionamiento desencadenen procesos que, según ellos, serían capaces de provocar la destrucción de la Tierra. Sin embargo su postura es rechazada por la comunidad científica, ya que carece de cualquier respaldo matemático que la apoye.

Los procesos catastróficos que denuncian son:

- La formación de un agujero negro estable,
- La formación de materia extraña supermasiva, tan estable como la materia ordinaria,
- La formación de monopolos magnéticos (previstos en la teoría de la relatividad) que pudieran catalizar el decaimiento del protón,
- La activación de la transición a un estado de vacío cuántico.

A este respecto, el CERN ha realizado estudios sobre la posibilidad de que se produzcan acontecimientos desastrosos como microagujeros negros inestables, redes, o disfunciones magnéticas. La conclusión de estos estudios es que "no se encuentran bases fundadas que conduzcan a estas amenazas".

Resumiendo:

- En el hipotético caso de que se creara un agujero negro, sería tan infinitamente pequeño que podría atravesar la Tierra sin tocar ni un solo átomo, ya que el 95% de estos son espacios vacíos. Debido a esto, no podría crecer y alcanzaría el espacio, donde su probabilidad de chocar contra algo y crecer, es aún más pequeña.
- El planeta Tierra está expuesto a fenómenos naturales similares o peores a los que serán producidos en el LHC.
• Los rayos cósmicos alcanzan continuamente la Tierra a velocidades (y por tanto energías) enormes, incluso varios órdenes de magnitud mayores a las producidas en el LHC.
• El Sol, debido a su tamaño, ha recibido 10.000 veces más.
• Considerando que todas las estrellas del universo visible reciben un número equivalente, se alcanzan unos 1031 experimentos como el LHC y aún no se ha observado ningún evento como el postulado por Wagner y Sancho.
- Durante la operación del colisionador de iones pesados relativistas (RHIC) en Brookhaven (EE.UU.) no se ha observado ni un solo strangelet ( pequeños fragmentos de materia extraña). La producción de strangelets en el LHC es menos probable que el RHIC ( colisionador de iones relativisticos), y la experiencia en este acelerador ha validado el argumento de que no se pueden producir strangelets a sufrir", ha señalado Carlos Pajares."