Gran colisor de hadróns

Coordenadas: 46°14′N 06°03′L / 46.233, -6.050

LHC.svg
Cadea de aceleradores
do gran colisor de hadróns (LHC)
Experimentos
ATLAS Aparello Toroidal do LHC
CMS Solenoide de Muóns Compacto
LHCb LHC-beauty
ALICE A Large Ion Collider Experiment, Gran colisor de ións
TOTEM Sección de cruzamento total, diseminación
elástica e disociación por difracción
LHCf LHC-dianteiro
MoEDAL Monopole and Exotics Detector At the LHC,
detector monopolo e exóticos[1]
Preaceleradores
p e Pb Acelerador liñal
de protóns e chumbo
(non marcado) Lanzador de protóns do sincrotrón
PS Sincrotrón de protóns
SPS Supersincrotrón de protóns

O gran colisor de hadróns ou gran colididor de hadróns[2] (en inglés: Large Hadron Collider ou LHC, siglas polas que é xeralmente coñecido) é un acelerador colisor de partículas localizado no CERN, preto de Xenebra (na fronteira franco-suíza). O LHC foi deseñado para colidir feixes de protóns de 7 Tev de enerxía (cada protón ten unha enerxía equivalente á enerxía cinética dun mosquito)[3], sendo o seu propósito principal examinar a validez e límites do Modelo estándar, que é actualmente o marco teórico da física de partículas, do cal se coñece a súa ruptura a niveis de enerxía altos. O LHC tense convertido no acelerador de partículas máis grande e enerxético do mundo.

Funcionamento e expectativasEditar

O colisor arrefríase ata a súa temperatura de funcionamento, que é de 1,9 K (menos de 2 grados sobre o cero absoluto ou −271,25 °C). Os primeiros feixes de partículas inxectáronse o 1 de agosto de 2008[4], o primeiro intento para facer circular os feixes por toda a traxectoria do colisor produciuse o 10 de setembro de 2008[5], mentres que as primeiras colisións a alta enerxía tiveron lugar despois de que o LHC se inaugurou de forma oficial o 21 de outubro de 2008[6], comezando a recollerse datos no 2010.[7] Uns once meses ó ano fai colisionar protóns, mentres o mes restante, no outono, emprega núcleos pesados, como chumbo ionizado.[8]

Agardouse, unha vez en funcionamento, a produción da partícula coñecida como bosón de Higgs (chamada, ás veces, "A partícula de Deus"[9]), que induce a masa do resto de partículas, descubrimento anunciado o 14 de marzo de 2013 no CERN. Dende aquela, foi estudada a súa masa, carga eléctrica, spin e vida media.[7]

A observación desta partícula confirmaría as prediccións e "ligazóns perdidas" do Modelo estándar da física, podéndose explicar como adquiren as outras partículas elementais propiedades como a súa masa[10].

Verifica-la existencia do bosón de Higgs foi un paso significativo na busca dunha Teoría da grande unificación, teoría que pretende unificar tres das catro interaccións fundamentais coñecidas, quedando fóra dela, unicamente, a gravidade. Por outra banda, este bosón podería explicar por que a gravidade é tan feble comparada coas outras tres forzas. Xunto ao bosón de Higgs tamén poderían producirse outras novas partículas que xa foran preditas teoricamente, e para as que se planificou a súa busca[11], coma os strangelets, os microburacos negros, o monopolo magnético ou as partículas supersimétricas. No 2019 detectou a creación de fotóns a partir doutros fotóns, e con posterioridade, a creación de bosóns W tamén a partir de fotóns, amosando a unión entre electromagnetismo e forza débil a altas enerxías, a máis de seguir comprobando a equivalencia masa-enerxía.[12]

O novo acelerador ten un túnel de 27 km de circunferencia, usando ademais o anterior, máis pequeno, creado para o gran colisor de electróns e positróns (LEP, polas súas siglas en inglés). Os catro detectores principais son ATLAS, CMS, LHCb e ALICE[13].

Para comezos de 2020 tiña recollido 280 Pb (2,8·1017 bytes) de datos, dado orixe a máis de 2700 publicacións científicas, recollido 7500 de millóns de conxuntos de datos no seu WLCG (Worldwide LHC Computing Grid), feito acelerar 300 billóns de protóns (cousa de 1 µg) ou rexistrado uns 40 trillóns de colisións.[7]

Baseado no núcleo de países do CERN, participan nas instalacións outros moitos países, como os EUA.[14] Ten aumentado o número de países colaboradores a rredor de 80, despois de incorporar entre 2010 e 2020 a quince novos colaboradores: Albania, Bangladesh, Costa Rica, Casaquistán, Letonia, Líbano, Mongolia, Nepal, Palestina, Paraguai, Filipinas, Qatar, Sri Lanka, Tailandia e Tunisia.

Participación galegaEditar

O Grupo de Física de Altas Enerxías da USC é un colaborador do LHC no seu experimento LHCb.[15]

NotasEditar

  1. Sioli, M.; Giacomelli, G. (2002-11-13). "Astroparticle Physics" (en inglés). 
  2. Sobre a forma correcta, véxase en Un idioma preciso Arquivado 11 de decembro de 2010 en Wayback Machine.
  3. Savitsky, Zack. "Parking the LHC proton train". symmetry magazine (en inglés). Consultado o 2020-10-20. 
  4. Dennis Overbye (29 de julio de 2008). "¡Que comece a rotura de protóns! (Xa se escribiu o rap)". The New York Times.
  5. http://lhc-first-beam.web.cern.ch/lhc-first-beam/Welcome.html Nota de prensa do CERN, 7 de agosto de 2008
  6. O LHC será presentado o 21 de outubro. Científico ruso. RIA Novosti.
  7. 7,0 7,1 7,2 "10 years of LHC physics, in numbers". Symmetry Magazine. Consultado o 31 de marzo de 2020. 
  8. Chanda, A. -R.; Grawert, G. (1990-06). "Fusion of aligned deformed heavy ions calculated in the surface friction model". Zeitschrift für Physik A Atomic Nuclei 337 (2): 185–189. ISSN 0930-1151. doi:10.1007/bf01294290. 
  9. The God Particle: If the Universe Is the Answer, What Is the Question?, by Leon Lederman, Dick Teresi, hardcover ISBN 0-395-55849-2, paperback ISBN 0-385-31211-3, Houghton Mifflin Co; (January 1993)
  10. Ellis, John (19 de xullo de 2007). "Máis aló do modelo estándar co LHC". Nature 448: 297–301. doi:10.1038/nature06079. Consultado o 2007-11-24. Hai boas razóns, pero non garantías, para agardar de que o LHC atope física nova máis aló do modelo estándar. O máximo que pode afirmarse por agora é que o LHC ten o potencial de revoluciona-la física de partículas e que nalgúns anos poderemos coñece-lo curso que levará esta revolución 
  11. I.F. Ginzburg, A. Schiller, “Search for a heavy magnetic monopole at the Fermilab Tevatron and CERN LHC”, Phys. Rev. D57 (1998) 6599-6603, arXiv:hep-ph/9802310; A. Angelis et al., "Formation of Centauro and Strangelets in Nucleus-Nucleus Collisions at the LHC and their Identification by the ALICE Experiment”, arXiv:hep-ph/9908210; G. L. Alberghi, et al., “Searching for micro black holes at LHC”, IFAE 2006, Incontri di Fisica delle Alte Energie (Italian Meeting on High Energy Physics)
  12. Charley, Sarah. "LHC creates matter from light". symmetry magazine (en inglés). Consultado o 2020-08-30. 
  13. Jr, Glenn Roberts. "How to get a particle detector on a plane". symmetry magazine (en inglés). Consultado o 2019-09-21. 
  14. Charley, Sarah. "A new view of the Higgs boson". symmetry magazine (en inglés). Consultado o 2020-09-13. 
  15. praza.gal (4/3/2012). "Un achado do experimento LHCb abre a porta a comprender por que a materia venceu á antimateria no Big Bang". Praza.gal. 

Véxase taménEditar

Outros artigosEditar

Ligazóns externasEditar