Colisionador De Hadrones

Colisionador De Hadrones 

Mecanismo interno del Colisionador

¿Qué es el Colisionador de Hadrones ?

Es el mayor y más potente Acelerador de Partículas (Hadrones) del mundo, en inglés es conocido con la sigla LHC (Large Hadron Collider). 

  ¿Dónde está ubicado y en qué consiste?

Acelerador anillo principal del Fermilab

El Colisionador está ubicado en el laboratorio de investigación en física de partículas más grande del mundo, conocido como el CERN (Organización Europea para la Investigación Nuclear) en la frontera franco-suiza.

Es un túnel que tiene una circunferencia de 27 km. y ocupa un espacio subterráneo  más grande que un campo de rugby y por dentro está equipado con la tecnología más avanzada que pudiera existir.  Aquí podemos mencionar que hay alrededor de 10.000 CPU que analizan los datos de este LHC.   

¿Cuál es el propósito de este experimento?

·         Se quiere descubrir lo que sucedió en el primer nano segundo después del Big Bang, la gran explosión.

·         ¿Qué hace que todo sea de diferente masa?

·     Buscar señales de materia oscura, partículas de las cuales no se sabe de qué están hechas y que correspondería al  95% de la masa del universo.

·         Saber el origen de la masa que contienen las partículas.

·         Si existen o no las partículas supersimétricas.

                                      
¿Cómo funciona?
En este Colisionador se insertan dos haces de protones, cada uno de estos circulando en sentidos contrarios para hacerlos chocar a una velocidad similar a la de la luz.  Aquí la velocidad es lo esencial, a mayor velocidad mayor energía se producirá en el momento del choque.  Y mientras mayor sea la energía que se desencadena más pequeñas serán las partículas que se podrán estudiar. Para mas detalles hacer clic les dejo un video explicativo.

Ahora, ¿cómo se consigue que esos protones avancen tan rápido por esos 27 km. de circunferencia?

Se usan campos magnéticos y para generar esos campos magnéticos se ha usado corriente eléctrica de doce mil amperes y debido a esta gran cantidad de amperes, es necesario tener un cable por donde ésta pase a una temperatura muy baja, casi unos 260 grados bajo cero, y esto se consigue con Helio líquido.  Si aquí hubiese una sobrecarga, debido a que el Helio se calentara, se corta la corriente en seguida.

Partículas en movimiento

Para un Físico la “Temperatura” son sólo partículas en movimiento.  Por ejemplo cuando el horno está caliente es porque las partículas se están moviendo muy rápido y mientras más rápido se muevan más se calienta. 

Por esto al hacer colisionar millones de partículas casi a la velocidad de la luz, es casi alcanzar la energía del Big Bang.  Al disipar la explosión bajan las temperatura, las partículas comienzan a unirse y adquieren masa y empieza a formarse el universo que conocemos.

¿Cómo fue el Big Bang?

Explosion del Big Bang y su posterior creación

Primero, si estuvieras sentado mirando el Big Bang, ¿habrías oído la gran explosión?

Es muy difícil imaginar que estas ahí sentado viendo al espacio explotar, porque ¿Dónde estarías sentado?, pues el tema es que el Big Bang no es una explosión en el espacio, sino mas bien la explosión del espacio.

Momento antes de reventar un globo

Podríamos imaginar de alguna forma el Big Bang como un globo, las cosas se van moviendo de un lado a otro dentro de este, y las cosas se van calentando poco a poco, y en ese momento tomas un alfiler y revientas ese globo, y todo lo que estaba dentro de ese globo sale y queda en diferentes partes repartido en el espacio.

¿Por qué se investiga la colisión de partículas?

Porque se cree que algo falta.  Hay una pregunta que los científicos aún no logran contestar y es “¿de dónde proviene la masa? “.

Peter Higgs

Cuando dos partículas chocan ¿cómo se crean más partículas? Debe de haber una partícula que explique por qué tiene masa, por qué existimos, y a esta partícula se la llama “Bosón de Higgs” o “Partícula de Higgs” (recibe este nombre en honor a Peter Higgs, partícula elemental).

Aparte de hacer colisionar partículas en el LHC existe la posibilidad de que ocurran muchas cosas dentro de este, por ejemplo podrías producir un agujero negro. Si esto pasara los científicos estarían extremadamente emocionados, es muy improbable, pero podría ocurrir. Seguramente estas pensando “¿Un agujero negro, eso no podría ser algo malo? ¿Podría tragarse la tierra?”. Si se produce un agujero negro dentro del LHC seria del tamaño de un protón y más pequeño, por lo tanto no podría ser dañino para humanidad.

¿Qué aporte ha hecho esta inmensa inversión del LHC?

Uno de los aportes que ha hecho esta investigación y los científicos que ahí han trabajado es justamente lo que tanto ocupamos, Internet, y tal vez la próxima versión de Internet sea la que evolucione de tanto experimento en este gran Centro.

Equipo de científicos del CERN

 La Tomografía por Emisión de Positrones (PET) también es resultado de este Colisionador. Estas tomografías permiten detectar tumores, sobre todo para el diagnóstico del cáncer.

 Conclusiones:

Podríamos haber dicho al principio del estudio de este LHC que era un despilfarro enorme de dinero que se podría haber gastado ese dinero en muchas otras cosas, pero al ir viendo e informándose de dicho experimento, podemos decir que ha valido la pena tanto gasto y tanto tiempo invertido. 

Sólo con pensar en lo útil que es detectar un cáncer con anticipación y tantas otras cosas o avances que puedan salir de este gran laboratorio y que beneficien a la ciencia para ayudar a otros, concluimos diciendo que siga la inversión, que sigan los científicos trabajando.