El gran Colisionador de Hadrones (LHC por sus siglas en inglés) es un instrumento científico gigantesco ubicado cerca de Ginebra, en la frontera entre Suiza y Francia, a unos 100 m bajo tierra. Es un acelerador de partículas, es decir, hace circular partículas subatómicas, protones en este caso.
Es el mayor acelerador de partículas del mundo. En este experimento, los físicos del Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN) hacen chocar entre sí partículas subatómicas (principalmente protones, uno de los constituyentes del núcleo del átomo) en puntos seleccionados donde se ubican grandes detectores (ATLAS, CMS, LHCb y ALICE). Estos registran las partículas resultantes de las colisiones para estudiar los elementos que componen la materia de la que está hecha el Universo, incluidos nosotros mismos, y sus interacciones.
Es un anillo de 27 kilómetros de circunferencia ubicado a 100 metros bajo tierra. Es una de las máquinas más complejas construida nunca: sus 9.300 imanes superconductores, fundamentales para hacer girar los haces de partículas a velocidades cercanas a las de la luz, deben refrigerarse a una temperatura inferior a la del espacio exterior (-270 grados centígrados, cerca del cero absoluto); el interior del anillo es el lugar más vacío del Sistema Solar (10-13 atmósferas) para evitar que las partículas colisionen con moléculas de gas; y cuando las partículas colisionan entre sí se generan temperaturas 100.000 veces más calientes que el interior del Sol.
Tras su inauguración en 2008, elLHC comenzó su actual periodo de funcionamiento a finales de 2009. A finales de marzo de 2010 alcanzó los 7 teraelectronvoltios (TeV) de energía de colisión entre partículas, la mayor registrada en un experimento de este tipo. En 2013-2014, el LHC se encuentra sometido a tareas de mantenimiento y actualización durante su primeraparada técnica larga. A partir de 2015 volverán a producirse colisiones en su interior, alcanzando gradualmente la energía para la que está diseñado, 14 TeV.
El LHC se mantendrá operativo al menos 15 años. En ese tiempo, los científicos esperan obtener datos suficientes para profundizar en el conocimiento del origen y formación del Universo. Un gran paso en este sentido ha sido el descubrimiento del bosón de Higgs, la partícula asociada a un nuevo campo de fuerza en la Naturaleza (denominado "campo de Higgs") que explicaría el origen de la masa de las partículas elementales.
El reto para el futuro es replicar las colisiones, cada vez con más partículas. La información que sea recogida, será analizada. El colisionador funcionará por dos años y luego deberá tener una pausa obligatoria de una año. Solo cuando se tengan los resultados de las investigaciones se podrá duplicar la energía del colisionador, a una más cercana a la del Big Bang.
Ver video https://www.youtube.com/watch?v=4RP75CBIMsA
1.- Imagina que formas parte del equipo de investigadores del Gran Colisionador de Hadrones, ¿porqué estudiar con partículas tan pequeñas el Origen del Universo?
2.- La temperatura de fundicionamiento del colisionador es -271ºC, ya que los superconductores deben tener una temperatura cercana al cero absoluto para mantener sus propiedades. ¿Qué pasaría con los superconductores si aumentará su temperatura?
3.- ¿Cuál es tu hipótesis sobre lo que encontrarán los investigadores del Gran Colisionador de Hadrones al recrear un Big Bang?
4.- Lee el texto y contesta.
Poner en marcha el colisionador es un proceso largo. Primero hay que enfriar cada uno de los ocho sectores que conforman el colisionador, después hay que verificar los 1600 imanes de superconducción para poder encender cada uno. Una vez encendidos los circuitos de todos los sectores, se conectan para que funcionen como un solo aparato.
¿A qué se debe que el proceso para encender el colisionador sea largo?
¿Qué pasaría si no se conectaran los circuitos para que el colisionador funcione como un solo aparato?
5.- ¿Por qué construyeron el sistema computacional más grande del mundo para analizar los datos que se recojan de las colisiones?
6.- ¿Por qué debe ser el colisionador un circuito de gran tamaño si se hacen circular partículas tan pequeñas?
