sábado, 29 de octubre de 2011

El CERN y el LHC ¿Aparecerá el bosón de Higgs?

CERN -  European Organization for Nuclear Research


CERN Logo

En primer lugar, el nombre CERN ha salido del acrónimo de: “French Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire, or European Council for Nuclear Research”; (textualmente desde su propia página web.) lo cual era un cuerpo provisional formado en 1952 con el fin de establecer una organización de investigación europea de física fundamental de calidad mundial.

En 1954, la organización se hizo oficial y pasó a llamarse European Organization for Nuclear Research. No obstante, el nombre CERN permaneció intacto.

Hoy, nuestro conocimiento de la materia es mucho más profundo que hace casi 60 años y el campo de investigación principal del CERN es la física de partículas: el estudio de los constituyentes fundamentales de la materia y las fuerzas que actúan entre ellos. Es por esto que, frecuentemente, también podemos verlo nombrado como European Laboratory for Particle Physics.

La misión del CERN es:
Research: Seeking and finding answers to questions about the Universe
Technology: Advancing the frontiers of technology
Collaborating: Bringing nations together through science
Education: Training the scientists of tomorrow

Es decir:
Investigar: Buscar y encontrar respuestas a las preguntas sobre el Universo.
Tecnología: Expandir las fronteras de la tecnología.
Colaboración: Unir naciones a través de la ciencia.
Educación: Formar a los científicos de mañana.


LHC (Large Hadrons Collider) – Gran Colisionador de Hadrones

Large Hadrons Collider
El LHC es un gigantesco instrumento científico situado cerca de Ginebra, donde “puentea” la frontera entre Suiza y Francia a unos100m bajo tierra. Es un acelerador de partículas utilizado por los físicos para estudiar las partículas más pequeñas conocidas. Los bloques más esenciales con lo que todo es construido. Esto revolucionará nuestro entendimiento desde el minúsculo mundo dentro de los átomos, hasta la inmensidad del Universo.

Dos haces de partículas subatómicas llamadas “hadrones”, tanto protones como iones, viajan en sentidos opuestos dentro de recorrido circular del acelerador, ganando energía con cada vuelta que dan. Los físicos usan el LHC para recrear las condiciones justo después del Big Bang, haciendo colisionar los dos haces frontalmente a energía muy alta. Grupos de físicos de todo el mundo analizan las partículas creadas en las colisiones usando detectores especiales en un número de experimentos dedicados al LHC.

Sus partes

 
Esquema/ejemplo de su funcionamiento

Hay muchas teorías sobre qué resultará de estas colisiones pero lo que es seguro es que un nuevo mundo valiente de física surgirá del nuevo acelerador. La física trata de describir el funcionamiento del Universo. Durante décadas, el Modelo Estándar de la física de partículas ha servido a los físicos para comprender las leyes fundamentales de la naturaleza. Pero eso sólo es parte de la historia. Sólo la información experimental usando las energías más altas conseguidas con el LHC puede impulsar el conocimiento, y aquellos que se atreven a soñar más allá del paradigma.

No sé que pensáis vosotros. ¿Aparecerá el esperadísimo Bosón de Higgs? Esperemos que sí. No olvidemos que, por ahora, sigue siendo una partícula elemental hipotética masiva predicha por el Modelo Estándar de la física de partículas.


Así se predicen las trazas que produzca el Bosón de Higgs


Cita: "Para ser un buen científico hay que saber decir "no sé" a tiempo". Lee Smolin

miércoles, 26 de octubre de 2011

Radiación Cósmica de Fondo


Estoy seguro de que absolutamente todos vosotros habéis visto alguna vez en vuestra televisión ese hormigueo de puntos blancos y negros cuando aparecía un canal que estaba sin programar. Nunca le dimos importancia, nunca pensamos más allá de los titilantes puntitos. Pero, ¿y si pensamos en que es el eco de la creación del universo tal como lo conocemos? Efectivamente, es una prueba remanente del Big Bang en "forma" de radiación electromagnética.
Su nombre en inglés, Cosmic Microwave Background, abreviado como CMB. También se conoce como radiación de fondo de microondas dado que su frecuencia, una de sus características por el hecho de ser una onda, tiene un valor de 160.2 GHz y una longitud de onda de 1'9 nm por lo que pertenece al intervalo de frecuencias en el que están acotadas las microondas (ver imagen 1). Además, posee características de la radiación que emite un cuerpo negro de 2.725K.


Imagen 1

En el año 1992, el satélite COBE, de la NASA, notificó la detección de anisotropías*, concretamente, desviaciones de la temperatura comparándola con el valor medio de la misma. Hay dos tipos de anisotropías para el CMB, la primaria, por efectos que tienen lugar en la última superficie de dispersión y en la anterior; y la secundaria, por interacciones, por ejemplo, con gases calientes o campos gravitatorios entre la última superficie de dispersión y el observador.

*La anisotropía es la propiedad general de la materia, que la caracteriza; debido  a ella, ciertas propiedades físicas, entre ellas la temperatura, varían en función de la dirección en que miden.


El CMB está polarizado con un nivel de unos cuantos microkelvins. Hay dos tipos de polarización, llamados modos E y B. Lo que presenta una analogía con la electrostática, en que el campo eléctrico (campo E) tiene un rotacional evanescente mientras que el campo magnético (campo B) tiene una divergencia evanescente. Los modos E aparecen de forma natural a partir de la difusión Thomson en un plasma heterogéneo. Los modos B, que no han sido medidos y se piensa que tienen una amplitud de como mucho 0,1µK, no se producen únicamente a partir del plasma. Son una señal de la inflación cósmica y son determinados a partir de la densidad de las ondas gravitacionales primigenias. La detección de los modos B es extremadamente difícil, particularmente dado que el grado de contaminación de fondo es desconocido y la señal de las lentes gravitacionales mezclan la fuerza relativa del modo E con el modo B.

Aquí os dejo otro enlace que considero interesante:

Cita: "Dicen que el hábito es una segunda naturaleza, quien sabe, empero, si la naturaleza no es primero un hábito". Blaise Pascal