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El Acelerador de Partículas LHC - Semana de la Ciencia 2011
 

El Acelerador de Partículas LHC - Semana de la Ciencia 2011

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Presentación para la Semana de la Ciencia 2011 realizada por el Grupo de Física Experimental de Partículas de la Universidad de Oviedo sobre el Acelerador de Partículas LHC

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    El Acelerador de Partículas LHC - Semana de la Ciencia 2011 El Acelerador de Partículas LHC - Semana de la Ciencia 2011 Presentation Transcript

    • Experiment at the LHC Aceleradores de partículas: el LHCGrupo experimental de Física de Altas Energías Universidad de Oviedo Images of Assembly and Installation
    • ¿Qué hay ahí fuera? 4,0% 23,0% • Materia • Materia oscura73,0% • Energía oscura ?
    • Máquinas del tiempo
    • ¿De qué estamos hechos?
    • ¿De qué estamos hechos? Leptones Carga eléctrica Fuerte Electromagnetica Tau Tau Gluones (8) Fotón -1 0 Neutrino Muon -1 0 Muon Neutrino Quarks AtomosElectron -1 0 Electron Luz Neutrino Mesones Química Bariones Núcleos Electrónica Quarks Carga eléctrica Gravitacional DébilBottom Top Graviton ? Bosones -1/3 2/3 (W,Z)Strange Charm -1/3 2/3 Down Desintegración n -1/3 2/3 Up Sisteme solar Radioactividad beta Galaxias Interacciones de los neutrinos Agujeros negros Fusión en el sol cada quark: R, B, G 3 colores Grupo de Física Experimental de Altas Energías, U. Oviedo
    • ¿De qué estamos hechos? Leptones Carga eléctrica Fuerte Electromagnetica Tau Tau Gluones (8) Fotón -1 0 Neutrino Muon -1 0 Muon Neutrino Quarks AtomosElectron -1 0 Electron Luz Neutrino Mesones Química Bariones Núcleos Electrónica Quarks Carga eléctrica Gravitacional DébilBottom Top Graviton ? Bosones -1/3 2/3 (W,Z)Strange Charm -1/3 2/3 Down Desintegración n -1/3 2/3 Up Sisteme solar Radioactividad beta Galaxias Interacciones de los neutrinos Agujeros negros Fusión en el sol cada quark: R, B, G 3 colores Grupo de Física Experimental de Altas Energías, U. Oviedo
    • La masa de las partículas . . . quarks leptones La razón “podría” estar relacionada con la existencia de una nueva partícula llamada el “bosón de Higgs”
    • Esto es el LHC…El experimento más grande del mundo
    • Miles de científicos de todo el mundo CERN Summer Student Program 2009
    • •Se usan electroimanes dipolares para acelerar losprotones y mantener su trayectoria. Cada uno tiene15m de longitud y pesa 35 Tm.•Existen 20 km de estos imanes superconductores ypara enfriarlos a 1.9 K se usan 96 Tm de Hesuperfluido•Se requieren campos magnéticos de 8.3 T paramantener la trayectoria de los protones, cada uno conuna corriente de 11,700 A. En una casa familiarmedio se usan menos de 70 A.
    • Ensamblado de Imanes en el CERN
    • Test y ensamblado cryostático de los imanes
    • El Large Hadron Collider (LHC) Un conjunto de cavidades de radiofrecuencia El campo de aceleración es de 5 Millones de Voltios por metro Frecuencia 400 MHz
    • 27 km de carrera hasta…en el circuito más rápido del planeta
    • Los detectores más grandes y sofisticados jamás construidos
    • 10 pisos de altura!!
    • Los detectores a escala… ATLAS, en cambio, flota!!!!
    • Desafíos … 27 km 99.9999999% la velocidad de la luz 40 000 000 colisiones por segundo
    • El lugar más frío del universo He líquido T = -271,3 C
    • El espacio más vacío del Sistema Solar 10-13 atmósferas, ¡diez veces menos que la presión de la Luna!
    • El lugar más caliente del universo 160 000 000 000 000 000 C
    • Los datos que nos interesan… Analogía Cámara digital de 100 Mpix 3-D 40M fotos/seg (de sucesos que habrían ocurrido 1/100 de ns tras el Big Bang) Cada foto (~ MB) - se toma en ~ 500 partes diferentes - juntarlas todas utilizando un ‘switch’ de comunicaciones - analizadas en una CPU (en una granja de ~ 50000 cores) Sólo unos pocos centenares se almacenan ~ 10 PB/year
    • El sistema de computación más potente del mundo Selección de sucesos: 1 in 10,000,000,000,000
    • Primer WW➝ µµ νν
    • Primer WW➝ µµ νν
    • Y esto, ¿para qué sirve?
    • Física médica
    • Superconductividad
    • ¿Es el LHC peligroso?
    • Participación española• España es miembro del CERN desde 1983 y aporta un 8,9% del total al organismo que gestiona el LHC, lo que la convierte en el quinto contribuyente de los 20 estados miembros. La aportación española es proporcional a su PIB y se sitúa detrás de Alemania, Reino Unido, Francia e Italia.• El número de científicos españoles en el mayor laboratorio mundial de física de partículas es de alrededor de 550.• Más de una decena de Universidades y Centros de Investigación participan en el LHC, y 35 empresas españolas participaron en su construcción.• El Centro Nacional de Física de Partículas, Astropartículas y Nuclear (CPAN) es un proyecto Consolider - Ingenio 2010 financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación donde participan 26 grupos de investigación españoles y más de 400 científicos. Entre sus principales objetivos está promover la participación española de forma coordinada en grandes experimentos, además de contribuir a la divulgación de estas áreas de la física.• Física de partículas en el instituto: http://www.i-cpan.es/eso