El Gran Colisionador de Hadrones del CERN (LHC) y el Tevatron a la búsqueda del bosón de Higgs ( y del gravitón )

Nota editada de Ciencia kanija wikipedia y El Tamiz

Hace algunos meses habíamos habaldo sobre la preparación del Gran Colisionador de Hadrones del CERN (LHC) el cual podría arrojar una prueba para la Teoría de las cuerdas

Específicamente el LCH del CERN está a la búsqueda del bosón de higg particula teórica que expplicaría el origen de la masa y que de ser observada podría unificar en una solo teoría las cuatro interacciones fundamentales de la naturaleza. Debido a la manía del homo sapiens en divinizar todo lo que aún no conoce el bosón de Higgs es conocida también como la partícula de dios pues es aún no se ha visto.

Pero el LCH no es el único colisionador en intentar encontrar el bosón de higgs Fermilab en EE. UU. también está en carrera a usando al colisionador de partículas llamado tevatron

E l Modelo Estándar de física de partículas es una teoría cuántica de campos que da cuenta de la composición del universo en base a tres de las cuatro interacciones fundamentales a saber interacción nuclear fuerte, interacción nuclear débil, interacción electromagnética e interacción gravitatoria, llamadas partículas elementales las cuales componen toda materia.

Estas cuatro interacciones fundamentales rigen los estudios de física actual y que dan lugar a la teoría de la gran unificación y a la teoría del todo que involucra la interacción electronuclear con la gravedad.

Según este modelo las partículas que interaccionan con las partículas materiales, fermiones, son los bosones . Esta interacción se daría en un campo gravitatorio (llamado campo escalar o de higgs ) a través del bosón de higgs partícula hipotética que daría origen a la masa de otras partículas elementales, en particular la diferencia entre el fotón (sin masa) y los bosones W y Z (relativamente pesados).

El bosón de higgs estaría en todo el universo la cual daría lugar a la materia y haría que su interacción haga adquirir masa ( una forma particularmente condensada de energía) a dicho campo.

Higgs y la larga espera Fuente: ciencia kanija

Peter Higgs espera que un vasto experimento en los túneles de las profundidades del laboratorio del CERN de la frontera franco-suiza podría finalmente demostrar la existencia de una esquiva e inestable partícula a la que ha prestado su nombre.

La conocida como “Bosón de Higgs” ha sido apodada la “Partícula Dios” debido a que muchos la han buscado pero ninguno la ha visto, a pesar de que Higgs usando sus deducciones científicas afirmase su existencia en el año 1964.

Ahora el anciano científico espera ser reivindicado a tiempo para su 80 cumpleaños el 19 de mayo de 2009.

“Le he pedido a mi Partícula Dios que me mantenga vivo un poco más”, bromeó en su visita al CERN.

Los miles de científicos que trabajan allí han pasado años preparando el experimento que desplegará en Gran Colisionador de Hadrones (LHC) – básicamente el mayor colisionador de átomos del mundo — en un intento de recrear las condiciones del ‘Big Bang’ cuando se estima que se creó el universo.

El LHC lanzará protones a un 99,9999 por ciento de la velocidad de la luz en dos rayos paralelos en un túnel en forma de anillo de 27 kilómetros de largo y a 175 metros bajo la superficie.

A toda máquina, el LHC generará casi mil millones de colisiones por segundo. Sobre el terreno, una granja de 3000 ordenadores, una de las mayores del mundo, instantáneamente rebajarán este número hasta aproximadamente las 100 colisiones de mayor interés.

Si el LHC descubre el Higgs, llenará un enorme hueco en el conocido como Modelo Estándar, la teoría que resume nuestro actual conocimiento de la física de partículas. El Higgs ayudaría a explicar los orígenes de la masa y por qué algunas partículas del Modelo Estándar la tienen pero otras, extrañamente, no.

El equipo del CERN no es el único que está a la caza del Bosón de Higgs, no obstante. Un equipo rival con sede en el Fermilab en Chicago están en una acalorada persecución, usando el viejo acelerador conocido como Tevatron, el cual está previsto para su desmantelamiento en 2010.

“Hay una posibilidad de que los encuentren primero”, concede Higgs.

“Es difícil para ellos encontrarlo pero ya podría estar en sus datos pero no aún en sus análisis”, añade.

La competición es feroz pero no despiadada – los Estados Unidos y el propio Fermilab son entusiastas compañeros del LHC.

Aunque Higgs espera que el LHC revelará los secretos del universo, otros temen un final apocalíptico escenario sacado de una película de ciencia-ficción – que el experimento creará, en efecto, agujeros negros masivos los cuales reducirían la Tierra a un trozo de materia caliente extraña.

Higgs descarta tales miedos como producto de imaginaciones demasiado activas.

“Este tema de los agujeros negros se ha inflado debido a que incluso los teóricos sugieren que podrían producirse muchos agujeros negros pero no predicen grandes agujeros negros que se tragarían grandes trozos del universo”, dijo.

“Creo que la publicidad sobre eso se les ha ido de las manos y alguna gente lo ha malinterpretado”, añade. »

¿ Está el LCH en búsqueda de la causa la gravedad? Fuente : ciencia Kanija

Los duendes de la gravedad

Los números puede que no hablen, pero los físicos tienen la corazonada sobre los duendes invisibles de la gravedad: diminutas partículas sin masa llamadas gravitones que emanan de los campos gravitatorios.

Gravitatoria

Relatividad general

gravitones – bosón de espín par (hipotéticos)

1

infinito

Cada hipotético trocito tira sobre cada pedazo de materia del universo, a tanta velocidad como permita la velocidad de la luz. Entonces, si son tan comunes en el universo, ¿por qué los científicos aún no los han descubierto?

“Podemos detectar partículas sin masa como los fotones con bastante precisión, pero los gravitones nos evitan debido a que interactúan muy débilmente con la materia”, dijo Michael Turner, cosmólogo de la Universidad de Chicago. “Simplemente no sabemos cómo detectarlos”.

Turner, no obstante, no se abate en la búsqueda de la humanidad de los gravitones. Piensa que finalmente atraparemos un puñado de estas molestas partículas que se ocultan en las sombras de las partículas más fácilmente detectables.

“Lo que verdaderamente nos los traerán será la tecnología”, dijo Turner.

Los físicos no están usando magia mecánica para descubrir los gravitones, sin embargo. Los esfuerzos están centrados actualmente en confirmar la existencia del bosón de Higgs, que es una prima lejana del gravitón responsable de dar masa a la materia.

Encontrar el “retrete”

Sheldon Glashow, ganador del Premio Nobel de Física de 1979, en una ocasión llamó al bosón de Higgs el “retrete” del Modelo Estándar de física de partículas.

Turner explicó que Glashow acuñó el término debido a que el bosón de Higgs realiza una función esencial: Mantienen en funcionamiento en Modelo Estándar, al menos de una forma intelectual.

“En realidad, el bosón de Higgs es como un fontanero con cinta adhesiva, que mantiene unido el Modelo Estándar”, dijo Turner. “Gran parte de la falta de elegancia se debe a que está envuelto por el bosón de Higgs”.

Y con toda la razón, apunta, ya que se requiere para que las otras fuerzas que involucran la masa — tales como la gravedad — tengan sentido.

“Al mismo tiempo, el bosón de Higgs puede ser frustrante debido a que puede que no arroje mucha luz sobre la gravedad”, dijo Turner, suponiendo que la partícula se descubra finalmente.

Acelerando las respuestas

Descubrir estas esquivas partículas tales como el bosón de Higgs es como viajar en el tiempo. Usando enormes máquinas para lanzar partículas cerca de la velocidad de la luz, y luego hacer que choquen entre sí, los ingenieros pueden simular las increíbles energías presentes durante los inicios del universo.

En los inicios de la existencia del universo, las partículas eran demasiado energéticas para unirse y formar los más comunes protones, neutrones y demás.

El Tevatron, el acelerador de partículas de 6,3 kilómetros de circunferencia del Fermilab, puede ya haber atisbado el bosón de Higgs en los datos del acelerador, de acuerdo con los blogs de los físicos. Pero Turner dijo que el nuevo Gran Colisionador de Hadrones (LHC) con una circunferencia de 27 kilómetros bajo Francia y Suiza debería confirmarlo con claridad en pocos años.

“Creo que será un alivio cuando se descubra el bosón de Higgs”, dijo. Sin embargo, ¿descubrirán finalmente los aceleradores de partículas un gravitón?

Xavier Siemens, teórico gravitatorio de la Universidad de Wisconsin Milwaukee, que para demostrar que la gravedad actúa como una onda primero tiene que tener lugar.

“Clásicamente, opdemos medir una onda, y las ondas están compuestas de partículas”, dijo Siemens, que también es miembro del Observatorio de Ondas Gravitatorias del Interferómetro Láser (LIGO) que busca pruebas de ondas para la gravedad. Detectando ondas gravitatorias, tendríamos una base para sugerir que los gravitones existen de verdad — y comenzar a buscarlos.

“En este punto parece ciencia-ficción. Teóricamente, sin embargo, deberíamos ser capaces de detectar gravitones individuales”, dijo Siemens. “Pero cómo es la gran pregunta”.

Enlaces relacionados:

Modelo Estándar de física de partículas

LHC

Bosón de Higgs

Gravitón