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LHC Sixtrack: Nuevo proyecto
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About SIXTRACK:

SIXTRACK is a research project that uses Internet-connected computers to advance Accelerator Physics. Participate by downloading and running a free program on your computer.

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Acerca de SIXTRACK:

SIXTRACK es un proyecto de investigación que utiliza ordenadores conectados a Internet para avanzar en campo de la Física con el acelerador de hadrones. Participe descargando y ejecutando un programa gratuito en su computadora.

SIXTRACK se basa en el CERN.





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¿Por qué necesitamos aceleradores?

Los seres humanos utilizan la información de bounced-around en torno a las ondas de luz para percibir el mundo (los otros animales, como los delfines y los murciélagos, emiten y detectan ondas de sonido). De hecho, cualquier tipo de onda reflejada puede ser utilizada para obtener información sobre los alrededores. El problema de usar las ondas para detectar el mundo físico es que la calidad de la imagen se ve limitada por la longitud de onda que utiliza.
Nuestros ojos se ajustan a la luz visible, que tiene una longitud de onda de entre 0,4 y 0,8 micrómetros (0.000001 metros, o 10-6m). Esto significa que no puede ser utilizada para investigar los detalles más pequeños, que por lo general no tenemos en cuenta, ya que no es necesario ver las cosas que miden menos de 0.000001 metros de ancho!

Pero los físicos del CERN necesitan investigar los constituyentes de la materia a nivel subatómico, donde las distancias típicas son del orden de los femtometre (0,000000000000001 m, o 10-15m) o más pequeños!

A principios del siglo 20, se descubrió que las partículas de la materia también se puede considerar como ondas, la longitud de onda de la que se hace más pequeña, como la energía de la partícula se hace mayor. Por lo tanto, los detalles más pequeños que una micra podría, por ejemplo, se examinarán con electrones, siempre y cuando su energía es lo suficientemente grande. Este es el principio del microscopio electrónico, que se utiliza, entre otras cosas, en la biología y la metalografía para ver los detalles de las células o las aleaciones. Sin embargo, incluso el microscopio electrónico con el mejor barrido sólo puede mostrar una imagen borrosa de un átomo.

Puesto que todas las partículas tienen propiedades ondulatorias, los físicos pueden usar partículas con longitudes de onda lo más corta posible. Para poder investigar los detalles de mil millones de veces más pequeño, tenemos que usar partículas que tienen energías de mil millones de veces mayor. Esto significa que los más pequeños los detalles que desee a la vista, cuanto mayor sea la máquina que usted tendrá que construir!

Los aceleradores son el el último microscopio!


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¿Por qué necesitamos el LHC?

Los científicos han descubierto que todo en el Universo está hecho de un pequeño número de bloques de construcción básicos llamados partículas elementales, gobernado por unas pocas fuerzas fundamentales.

Algunas de estas partículas, tales como el electrón, son estables y forman la materia normal. Otros, como el muón, tienen una existencia fugaz antes de decaer a los estables anteriores. Sin embargo otros, como el bosón de Higgs, se cree que han existido unos instantes después del Big Bang, pero están ausentes en el universo actual.

La enorme concentración de energía que se puede llegar en las colisiones entre partículas como los electrones o los protones en un acelerador pueden recrear las condiciones del universo temprano, y generar las partículas como el bosón de Higgs por una fracción de segundo, antes de la desintegración de tales partículas en más los ordinarios. Se trata de las huellas reveladoras que dejan estas partículas más comunes que los físicos de captura en grandes detectores, colocados alrededor de los puntos de colisión en el acelerador. Por un proceso de trabajo de detective de cálculo, entonces se puede deducir de la propiedades de las partículas nuevas que han creado.

Por lo tanto, el estudio de las colisiones de partículas es como "mirar hacia atrás en el tiempo", que recrea el ambiente actual en el origen de nuestro Universo.

Las teorías y descubrimientos de miles de físicos durante el siglo pasado han creado una imagen notable de la estructura fundamental de la materia, que se llama el Modelo Estándar de Partículas y Fuerzas. El Modelo Estándar es por ahora una teoría física bien probado, que se utiliza para explicar y predecir con exactitud una amplia variedad de fenómenos. De alta precisión experimentos han verificado repetidamente sutiles efectos previstos. Sin embargo, los físicos saben que no puede ser el final de la historia, ya que deja muchas preguntas sin resolver.

Entre ellos, la razón por la cual las partículas elementales tienen masa y por qué las masas son diferentes, es el más desconcertante. Es notable que un concepto familiar es tan poco conocida! La respuesta puede estar en el Modelo Estándar, en una idea llamada el mecanismo de Higgs. De acuerdo con esto, todo el espacio está lleno de un "campo de Higgs", y mediante la interacción con la materia, las partículas adquieren su masa. Partículas que interactúan fuertemente con el campo de Higgs son pesadas, mientras que las que interactúan con la luz son débiles. El campo de Higgs tiene al menos una nueva partícula asociada a él, el bosón de Higgs. Si tal partícula existe, el LHC debería ser capaz de detectarlo.

Otro enigma se refiere a la existencia de cuatro fuerzas diferentes. Cuando el universo era joven y mucho más caliente que hoy, tal vez estas fuerzas se comportaron como tal. Los físicos tienen la esperanza de encontrar un marco teórico único para probar esto, y ya han tenido cierto éxito. Dos fuerzas, la fuerza electromagnética y la fuerza débil se "unifican" en una única teoría en la década de 1970. Esta teoría se comprobó experimentalmente en un premio Nobel, experimento en el CERN unos años más tarde. Los más débiles y las fuerzas más poderosas, sin embargo, la gravedad y la fuerza fuerte, se mantenían al margen. Una idea muy popular sugiere la unificación de las fuerzas que se llama la supersimetría o SUSY, para abreviar. SUSY predice que para cada partícula conocida hay una "supersimétricas" pareja. Si SUSY es correcto, entonces partículas supersimétricas que se encuentra en el LHC.

La antimateria plantea otro enigma que el LHC nos ayudará a resolver. Antes se pensaba que la antimateria era un perfecto "reflejo" de la materia - que si se sustituía la materia con la antimateria y se miró el resultado en un espejo, no se sería capaz de apreciar la diferencia. Ahora sabemos que la reflexión es imperfecta, y esto podría haber llevado al desequilibrio materia-antimateria en nuestro universo actual. El LHC es una muy buena "espejo-antimateria", que nos permite poner el modelo estándar a través de una de sus pruebas más duras todavía.

Estas son sólo algunas de las preguntas a las que debe responder el LHC, pero la historia ha demostrado que los mayores avances en la ciencia son a menudo inesperados. Mientras tengamos una buena idea de lo que esperamos encontrar en el LHC, la naturaleza nos puede deparar sorpresas.

Una cosa parece cierta, el LHC va a cambiar nuestra visión del Universo.



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Información del CERN: http://public.web.cern.ch/public/

Enviado el: 26/9/2011 21:44

Editado por ljfc2001 enviado el 26/9/2011 22:04:36
Editado por ljfc2001 enviado el 26/9/2011 22:26:47
Editado por ljfc2001 enviado el 26/9/2011 22:27:58
Editado por ljfc2001 enviado el 26/9/2011 22:28:35
Editado por ljfc2001 enviado el 19/9/2012 12:50:00
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