jueves, 6 de mayo de 2010

Sobre el LHC y la colisión de partículas a 7TeV



Las últimas noticias sobre el experimento llevado a cabo en el CERN indican que se logró colisionar protones con una energía total de 7 TeV (Teraelectronvoltio).
El CERN es un enorme acelerador de Hadrones, los protones y neutrones que habitan en el nucleo de un átomo son ejemplos de Hadrones.
Un acelerador de particulas como el del CERN es un dispositivo que permite, justamente, acelerar particulas hasta velocidades cercanas a la luz (300.000km/s) y hacerlas colisionar, obteniendo una importante liberación de energia y un "racimo" de nuevas particulas nacidas de esa colisión.
¿Por qué realizar un experimento como estos?.
Porque dentro de esas particulas resultantes de la colisión se busca encontrar alguna otra particula necesaria para resolver/fundamentar algunas teorías existentes sobre la composición elemental de la materia y la unificación de las cuatro fuerzas, conocidas, de la Naturaleza:

Fuerza Fuerte: La fuerza que une los quarks para formar protones y neutrones (hadrones)
Fuerza Debil: Fuerza repulsiva que actua sobre los electrones, neutrinos y quarks.
Fuerza Electromagnética: Es la fuerza ejercida entre partículas con cargas eléctricas (la luz, compuesta por fotones es un ejemplo de esta fuerza)
Fuerza Gravitacional: Un fuerza atractiva de largo alcance que actua sobre todas las partículas con masa. En realidad desde la Teoría General de la Relatividad sabemos que la fuerza gravitacional es una deformación, que produce un objeto masivo, del Espacio-Tiempo. El Sistema Solar es el mejor ejemplo de la fuerza gravitacional, tambien la relación Tierra-Luna es otro ejemplo de fuerza gravitacional.

De manera básica un acelerador funciona así:
Como el protón tiene una carga positiva, un acelerador de particulas logra acelerarlo al someterlo a una diferencia de potencial, por ejemplo, entre dos pares de imanes con un voltaje alterno, de manera tal que cuando uno de los imanes es negativo el protón se dirije hacia él pero inmediatamente, a raiz del voltaje alterno, éste iman cambia de carga a postivo, entonces el protón es repelido hacia el otro imán que ahora es negativo recibiendo un impulso que lo acelera. Esta situación se da a intervalos muy pequeños y la particula se ve sometida continuamente a impulsos que la aceleran.
Algo que es acelerado tiene una energía cinética que es "liberada" en una colisión. El ejemplo más práctico es con unas bolas de billar, cuánto más impulso se le imprime a una bola más energía cinética liberará cuando colisione con otra.

1 ev (1 electronvoltio) es una unidad de energía que sale de acelarar un electrón con una diferencia de potencial de 1 volt (o sea, los imanes del ejemplo anterior alternan su carga en 1 volt).
Por lo tanto una colisión a 7 TeV significa que la energía cinètica adquirida por el protón fue de 7000 veces su propia masa.

El objetivo principal de los experimentos del CERN es encontrar el bosón de Higgs que es una partícula hipotética, (o sea que no ha sido observada todavía) que indicaría que la teoría del modelo estándar (teoría que explica las interacciones fundamentales entre las partículas que forman la materia), es correcta. Lo cual significaría un evento notable para los modelos físicos actuales.

Nada de todo esto tiene que ver con el Big Bang, ni la creación del Universo.

Demian.

2 comentarios:

  1. Las actuales colisiones en el LHC se llevan a cabo a una potencia de 3.5 TeV según CERN, la mitad de la potencia que es 7 TeV, el LHC podrá usar todo su potencial de 7 TeV hasta el 2014.

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  2. Gracias por la aclaración Angel.
    Y gracias por pasar y comentar.
    Saludos

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