EL GRAN COLISIONADOR DE HADRONES

CERN, la Organización Europea de Investigación Nuclear, es uno de los centros más grandes y respetadas del mundo para la investigación científica. Su negocio es la física fundamental, la búsqueda de lo que el Universo está hecho y cómo funciona. En el CERN, el más grande del mundo y más complejos instrumentos científicos se utilizan para estudiar los componentes básicos de la materia - las partículas fundamentales. Al estudiar lo que sucede cuando estas chocan las partículas, los físicos aprender sobre las leyes de la Naturaleza.

Este vídeo da una de las mejores explicaciones del experimento LHC del CERN. Ahora que muchos vieron al Colisionador de Hadrones (Acelerador de Partículas) en la película de Tom Hanks, Ángeles y Demonios, es bueno repasar los datos y saber realmente lo que este experimento es y lo que puede conseguirse (y así nadie más piense que con esto se crea la Santa Trinidad, un Agujero Negro o sirva para destruir el Vaticano e iluminar el cielo).

Todo empieza con átomos de Hidrógeno.

LHC es el más ambicioso y costoso experimento en el que se ha embarcado la humanidad: asomarse al origen del universo en búsqueda de una partícula que explicaría por qué la materia tiene masa.

CERN

La Organización Europea para la Investigación Nuclear (nombre oficial), comúnmente conocida por la sigla CERN (sigla provisional utilizada en 1952, que respondía al nombre en francés Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire) 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 con aproximadamente € 664 millones, US$ 1.000 millones.

En el CERN se inventó a Internet

El éxito del CERN no es sólo su capacidad para producir resultados científicos de gran interés en la física, 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.

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La Web fue creada alrededor de 1989 por el inglés Tim Berners-Lee y el belga Robert Cailliau mientras trabajaban en el CERN en Ginebra, Suiza, y publicado en 1992. Desde entonces, Berners-Lee ha jugado un papel activo guiando el desarrollo de estándares Web (como los lenguajes de marcado con los que se crean las páginas Web), y en los últimos años ha abogado por su visión de una Web Semántica.

El Gran Colisionador de Hadrones

El Gran Colisionador de Hadrones (en inglés Large Hadron Collider o LHC) es un Acelerador de Partículas (o acelerador y colisionador de partículas) ubicado en la actualmente denominada Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN), cerca de Ginebra, en la frontera franco-suiza.

Un hadrón (del griego hadrós = denso) es una partícula subatómica que experimenta la interacción nuclear fuerte. Puede ser una partícula elemental o una partícula compuesta. Los gluones, neutrones y protones son ejemplos de hadrones.

El LHC se diseñó para colisionar haces de hadrones, más exactamente de protones de 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.

Los protones son acelerados a velocidades del 99% de la velocidad de la luz (c) y chocan entre sí en direcciones diametralmente opuestas produciendo altísimas energías (aunque a escalas subatómicas) que permitirían simular algunos eventos ocurridos durante o inmediatamente después del Big Bang.

Más de 2.000 físicos de 34 países y cientos de universidades y laboratorios trabajan en el LHC.

Como va el proyecto este 2009

Hoy en día el colisionador se encuentra enfriándose hasta que alcance su temperatura de funcionamiento, que es de 1,9 K (2 grados por encima del cero absoluto o -271,25 °C). Los primeros haces de partículas fueron inyectados el 1 de agosto del 2008, el primer intento para hacer circular los haces por toda la trayectoria del colisionador se produjo el 10 de septiembre de 2008, mientras que las primeras colisiones a alta energía en principio estaban previstas para el 21 de octubre de 2008. Sin embargo, debido a una avería se produjo una fuga de helio líquido y el experimento se ha parado temporalmente. Está previsto que para Noviembre de este 2009 se reactiven las actividades. Según las previsiones, los haces comenzarán a circular por esta gran instalación científica a partir de octubre, una vez superados todos los ajustes tras las reparaciones a las que ha tenido que ser sometido.

En busca del bosón de Higgs

[Video en español]

Teóricamente se espera que, una vez en funcionamiento, se detecte la partícula conocida como el bosón de Higgs (a veces llamada: la partícula de Dios). La observación de esta partícula confirmaría las predicciones y enlaces perdidos del Modelo estándar de la física, pudiéndose explicar cómo adquieren las otras partículas elementales propiedades como su masa.

Verificar la existencia del bosón de Higgs sería un paso significativo en la búsqueda de una Teoría de la gran unificación, teoría que pretende unificar tres de las cuatro fuerzas fundamentales conocidas, quedando fuera de ella únicamente la gravedad.

Además este bosón podría explicar por qué la gravedad es tan débil comparada con las otras 3 fuerzas. Junto al bosón de Higgs también podrían producirse otras nuevas partículas que fueron predichas teóricamente, y para las que se ha planificado su búsqueda, como los strangelets, los micro agujeros negros, el monopolo magnético o las partículas supersimétricas.

El nuevo acelerador usa el túnel de 27 km de circunferencia creado para el Gran Colisionador de Electrones y Positrones (LEP en inglés).

¿Se pueden crear agujeros negros con el LHC?

Respuesta: No, en teoría.

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 Hawaii al CERN y al Gobierno de Estados Unidos, afirmando que existe la posibilidad de que su funcionamiento desencadene procesos que, según ellos, serían capaces de provocar la destrucción no sólo de la Tierra sino incluso del Universo entero. 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 inestable.
• 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.

• 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 espacio vacío. 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 que alcanzan continuamente la Tierra han producido ya el equivalente a un millón de eventos 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. La producción de strangelets en el LHC es menos probable que el RHIC, y la experiencia en este acelerador ha validado el argumento de que no se pueden producir strangelets.

¿CERN logo = 666?

dejo un nuevo logo con el famoso 666:

Logo de CERN. El CERN se encuentra en Suiza, cerca de Ginebra, y próximo a la frontera con Francia. Cuenta con una serie de aceleradores de partículas entre los que destaca el, ya desmantelado, LEP (Large Electron-Positron Collider, Gran Colisionador Electrón-Positrón). Actualmente en su lugar se ha construido el LHC (Large Hadron Collider, Gran Colisionador de Hadrones), un acelerador protón-protón que operará a mayor energía y luminosidad (se producirán más colisiones por segundo) de 27 km de circunferencia y que constituye la máquina más grande jamás construida. Se espera que este incremento en energía y luminosidad permita descubrir el esquivo bosón de Higgs, así como confirmar o desestimar teorías de partículas como las teorías supersimétricas o las teorías de tecnicolor. La primera prueba de este se realizó con exito el 10 de septiembre (en mi teoria deberia haber sido el 11 de septiembre) de 2008.

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 WorldWideWeb por los científicos Tim Berners-Lee y Robert Cailliau, pero no hay que olvidar el desarrollo y mantenimiento de importantes bibliotecas matemáticas (CERNLIB ahora llamada ROOT) 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. Para finales de 2010 los directivos del CERN anunciaron que habían conseguido producir y capturar átomos de antimateria por un lapso de más de una décima de segundo. Este hecho es importantísimo para la ciencia ya que abre un campo que, al menos en la práctica, era desconocido y prodría proporcionar energía sin límites.

Es curioso que al LHC tambien se la llame la maquina del fin del mundo...

Curiosidades

• Para controlar la configuración primaria para las máquinas de la red de ordenadores del LHC se utiliza una distribución científica del Sistema Operativo Linux llamada Scientific Linux. Esta red se utiliza para recibir y distribuir los 15 petabytes de datos a 100.000 CPU de todo el mundo.
• Un grupo de hackers griegos consiguieron burlar la seguridad de Windows Server 2003permitiendo así ingresar a los servidores del CERN, estando a un paso de los sistemas que controlan el LHC. El grupo Greek Security Team dejo el mensaje: Les bajamos los pantalones porque no queremos verlos corriendo pelados dónde esconderse cuando llegue el pánico, dejando constancia de que el sistema era vulnerable.
• El LHC lanzó su primera partícula el 10 de septiembre del 2008. Este hecho ya había circulado por todo el mundo, provocando revueltas, e incluso, el suicidio de una adolescente de la India que pensó que el mundo se acabaría.
• Estaba previsto que el LHC fuera oficialmente puesto en marcha en diciembre del 2008, pero una fuga de helio provocó que lo desconectaran. No será puesto en marcha hasta Noviembre del 2009.
• Stephen Hawking apostó $100 dólares a que la partícula Bosón de Higgs no existe, y mencionó que sería más interesante el no encontrar la llamada Partícula de Dios.
• Tom Hanks será la persona que presione el botón de inicio de la máquina en Noviembre del 2009.

Más información en:

Página Web Oficial: CERN y LHC
Ubicación del LHC en Google Maps
Canal Oficial de CERN en YouTube: CERNTV
En Busca de la Partícula de Dios: Crónica de un científico colombiano que participa en el LHC
CERN en Wikipedia en español
LHC en Wikipedia en español
Historia del World Wide Web en español