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Las supercolisiones de partículas, estrellas de una conferencia en París

El más potente acelerador de partículas del mundo, el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), es la estrella de la 35ª Conferencia Internacional sobre Física de Altas Energías (ICHEP), que reúne en París, hasta el próximo miércoles, a un millar de físicos.

La conferencia de este año es muy importante, “ya que se expondrán los primeros resultados logrados con el LHC en el CERN en Ginebra”, indica el comunicado del Palacio del Elíseo que anuncia que el presidente Nicolas Sarkozy hablará el lunes ante los especialistas en física de partículas.
“LHC ha comenzado hace muy poco: no se puede esperar un fuego artificial de resultados a nivel de premio Nobel, pero la calidad de datos es considerable”, dijo Guy Wormser, presidente del comité local de organización de la ICHEP.
Aproximadamente un 20% de las exposiciones científicas previstas tendrán que ver con el LHC, con el que se logró, el 30 de marzo, las primeras colisiones de protones con la energía necesaria para que tenga carácter científico, en el Centro Europeo de Investigación Nuclear (CERN) en Ginebra.

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El “grado de preparación de los experimentos, las precisiones ya obtenidas” son “extraordinarias”, dijo Wormser a la AFP, al hacer una primera evaluación de la conferencia inaugurada el jueves en el Palacio de Congresos de París.
En el marco de la comunidad de físicos, “se pensaba que se iba a tardar un año o dos para en llegar a ese nivel”, subrayó.
El LHC sólo ha acumulado un “número de colisiones muy bajo” en comparación con su rival estadounidense, el Tevatrón del Fermilab, en Chicago, “pero está en un área de energía mucho más grande”, “completamente inexplorada”, afirmó Wormser, director del Laboratorio del Acelerador Lineal de Orsay.
En el LHC, los dos haces de protones, que viajan en direcciones opuestas y son acelerados a casi la velocidad de la luz, tienen una energía de colisión, de 7 teraelectronvoltios (1 TeV = un billón de electronvoltios), 3,5 veces más que lo que permite el Tevatrón.
Cada paquete contiene 100.000 millones de protones, pero eso es sólo un picogramo (una billonésima de gramo) de material en total, según Wormser.
“Actualmente, se realizan colisiones con 8 paquetes en cada haz”, de aquí a fines de 2010 la meta es subir a casi “mil paquetes “, dijo el experto.
A partir de 2013, el LHC debería alcanzar su “máximo rendimiento”, con una energía de 14 TeV, el doble que en la fase actual.
A la escala de nuestro mundo cotidiano, 7 TeV o 14 TeV es la energía cinética de 7 ó 14 mosquitos volando. Pero es enorme cuando se trata de protones. Durante el choque, la energía se concentra en un área un billón de veces más pequeña que un mosquito.
Por ahora, en el LHC, aún no ha llegado el tiempo de los descubrimientos. Frente a un nuevo instrumento “lo primero que hacemos es excluir las cosas que no vemos”, matizó Wormser.
Progresar es en particular delimitar con más precisión, como acaba de hacerlo el LHC, la ventana de energía en la que podemos pretender detectar una partícula “exótica” como el “quark excitado”.
Con seis quarks conocidos, una especie de piezas Lego, “se puede fabricar un montón de partículas (protones, neutrones, hadrones). Los “quarks excitados” serían “objetos de la nueva física”, señaló Wormser.
Para confirmar algunas de las bases de la física actual, los físicos están a la caza del bosón de Higgs, que les daría masa a las otras partículas.
“No hay que esperar para el lunes el anuncio del descubrimiento del bosón de Higgs”, dijo Wormser, pero los científicos de Fermilab podrían presentar datos que reducen “la ventana de posibilidades” para encontrarlo.

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http://cdsweb.cern.ch/record/1280714?ln=es

http://cdsweb.cern.ch/record/1280714/files/ATL-PHYS-PROC-2010-045.pdf

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El LHC, listo para entrar en el nuevo territorio de descubrimientos

“Redescubrir a nuestros viejos amigos en el mundo de las partículas demuestra que los experimentos del LHC están bien preparados para entrar en territorio nuevo”, ha declarado Rolf Heuer, director del Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN), donde está el acelerador de partículas LHC. Con “viejos amigos” se refiere a las partículas elementales ya conocidas y estudiadas en otros aceleradores y que, como es lógico, tienen que aparecer también en la nueva máquina si esta funciona correctamente. Una vez verificada la eficacia del LHC en sus tres primeros meses de trabajo científico, tras la lenta puesta en marcha que comenzó el pasado otoño, los científicos esperan empezar a ver nuevos fenómenos en sus detectores a partir de ahora.

Heuer, así como los responsables de los cuatro grandes experimentos del LHC (Atlas, CMS, Alice y LHCb), dan cuenta del trabajo realizado en la reunión ICHEP, la mayor conferencia internacional de física de partículas, que se celebra en París con la participación de un millar de expertos, según informa el CERN. El LHC lleva ya tres meses funcionando con éxito, provocando colisiones de partículas a una energía de 7 teraelectronvoltios (TeV), 3,5 TeV por haz, muy superior a la que había alcanzado cualquier acelerador anterior. En esas colisiones de las partículas de los haces que circulan en dirección contraria por el LHC, a casi la velocidad de la luz, se crean nuevas partículas en procesos que los científicos analizan para comprender cómo funciona el universo subatómico en su nivel más elemental, sus fuerzas y componentes básicos. Desde marzo pasado, se han analizado ya miles de millones de colisiones.

Uno de los redescubrimientos más esperados en el LHC podría estar a punto de aparecer. Se trata del quark top, la última partícula hallada del llamado Modelo Estándar (algo así como la tabla de los elementos de Mendeleiev, pero en partículas, y mucho más compacta que la química). El top se descubrió hace 15 años en el acelerador Tevatron, de Fermilab (EE UU) y se consideró un rotundo éxito de esa máquina, aún en funcionamiento pero de energía muy inferior al nuevo acelerador europeo. “Entre los miles de millones de colisiones que ya se han registrado en el LHC hay candidatos al quark top, por primera vez en un experimento en Europa”, informa el CERN.

“Es sorprendente lo rápido que hemos redescubierto las partículas conocidas: desde las más ligeras hasta el masivo quark top”, ha dicho en París Guido Tonelli, portavoz del experimento CMS. “Este trabajo paciente y sistemático es necesario para establecer el terreno conocido sobre el que asentar cualquier nueva señal”.

El plan ahora es seguir operando el LHC durante un largo período, entre 18 y 24 meses, para obtener suficientes datos de las colisiones de partículas de manera que los científicos de los experimentos puedan avanzar en la exploración de territorios desconocidos de la física. El gran objetivo, o el más famoso, es encontrar el llamado bosón de Higgs, una partícula clave que, de existir, ayudaría a explicar el origen de la masa de todas las demás. Pero harán falta muchos datos, muchas colisiones, y por tanto más tiempo, para dar con él, explican los expertos.

De momento todo va bien en el LHC, seguramente mejor de lo esperado después del fallo inicial, un accidente grave que tuvo a la gran máquina parada durante más de un año para hacer las reparaciones, y las difíciles operaciones iniciales de puesta en marcha tras las reparaciones.

“En pocos días estábamos ya encontrando partículas W y Z, las portadoras de la fuerza débil que se descubrieron en el CERN hace casi 30 años”, ha explicado en París Fabiola Gianotti, portavoz de la colaboración Atlas, en la que trabajan unos 3.000 físicos e ingenieros. “Gracias al esfuerzo de todos, en particular de los jóvenes científicos, todo ha funcionado rápido y eficazmente, desde la toma de datos en el detector hasta la calibración, procesamiento y distribución de los mismos, así como el análisis físico”.

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Tuesday, July 27th, 2010, by Manuel and is filed under "Astrofisica, Atomo, CERN, Ciencia, Cosmologia, Fermilab, Fisica, Fisica de alta energia, Fisica de particulas, Fisica Nuclear, Fisica Teorica, Ginebra, Internacional, Investigacion, LHC, Matematicas, Mecanica cuantica, Science, Sincrotrón, Technology, Tecnologia, Tevatron, Universo | , Alice experiment, Atlas experiment, Atomo, CERN, Ciencia, CMS experiment, Cosmologia, Fermilab, Fisica, Fisica de alta energia, Fisica de particulas, Fisica Nuclear, Fisica Teorica, Ingenieria, Investigacion, LHC, LHCB experiment, Matematicas, Mecanica cuantica, MoEDAL experiment, Science, Sincrotrón, Technology, Tecnologia, Tevatron, Universo ". You can leave a response here, or send a Trackback from your own site.