lunes, 15 de septiembre de 2008

¿Qué es el LHC? (parte 1)

Bueno, viendo la avalancha de peticiones (en concreto dos, que viendo las visitas de este blog es más o menos el público asistente a un concierto de U2 en comparación) voy a crear una serie de posts sobre el LHC situado en el Cern.

Para empezar, tenemos que preguntarnos qué es el CERN. Sus siglas atienden a Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire que en castellano significa Consejo Europeo para la Investigación Nuclear.

Fundado en 1954 por 12 países (hoy son 20 los estados miembros, España se unió en 1961) tuvo que esperar 30 años hasta 1984 para obtener un éxito científico cuando Carlo Rubbia y Simon van der Meer obtuvieron el Premio Nobel de Física por el descubrimiento de los bosones W y Z. Las partículas elementales se dividen en bosones o fermiones, según su espín (momento angular intrínseco) sea entero o semi-entero (1/2, 3/2...) respectivamente. Un ejemplo bien conocido de fermión son los electrones. Los bosones suelen ser partículas de intercambio (pueden ser también cualquier agregado de materia que tenga espín entero, como el átomo de Helio-4), es decir, cuando interaccionan dos partículas, se envían un bosón. Un ejemplo de esto, es cuando un electrón en una capa atómica se excita, esto se produce porque absorbe un fotón, el fotón es un bosón ya que tiene espín 1. Los bosones W y Z median en la interacción nuclear débil.

Volviendo al LHC. Hoy en día, el modelo más extendido para explicar las partículas subatómicas es el Modelo Estándar, este se basa en las siguientes partículas elementales (no están formadas por nada más pequeño) y su interacción electromágnetica y nuclear (fuerte y débil):O sea, que tenemos leptones y quarks. Vayamos por partes, que esto es un poco lío me parece.

Leptones: pues se dividen en 3 familias, pero básicamente son lo mismo pero con distinta masa. Tenemos un par leptón - neutrino (los neutrinos hasta el día de hoy se consideran con masa cero, aunque se cree que no lo es) y su masa crece en este orden: electrón, muón y tau. Son fermiones, y están en los átomos por ejemplo (electrones) o aparecen en las desintegraciones de rayos cósmicos en la atmósfera (muones, de hecho si extiendes tu mano, unos 5/10 muones la atravesarán en un segundo :/ ).

Quarks: Estos son unos tipos especiales, los protones y neutrones (las partículas que forman en núcleo atómico) están hechos de ellos. Hay tres familias de quarks que se agrupan en parejas, y tienen nombres curiosos (es que los físicos de partículas son la monda... Big Bang Theory ;) como los que podéis ver en la foto. Cómo veis tienen carga eléctrica fraccionaria (1/3, 2/3...), y esto os parecerá una tontería, pero antes se pensaba que el electrón era la unidad de carga, así que imaginaos el revuelo que se montó cuando se postularon estos personajes.
Lo curioso de los quarks, es que no se pueden ver aislados, son libres cuando la energía tiende a infinito, mientras tanto están agregados formando otras partículas que tienen que tener carga entera, así que o juntas dos con carga opuesta, o 3 de varias formas (+1/3 +1/3 +1/3; +2/3 +2/3 -1/3...). Sin embargo se "sabe" que existen, por estudios de colisiones de protones, si no existieran los resultados serían distintos.

Bueno, una vez que tenemos esto y tenemos el Modelo Estándar con sus interacciones, pues que se quiere hacer en el LHC? Eso para el siguiente post!

5 comentarios:

Varo dijo...

Te odio, despues de dos noche sin dormir, de medio proyecto de 3º entregado, me cascas este articulo, me quedo con la cara boba (la que tengo), me empieza a salir espuma por la boca, y para colmo dejas un to be continued?

Te mato

Rudo Curtir dijo...

joer xDDDD
Pronto lo continuo!!!

Serxius dijo...

Amos a ver, la mitica del agujero negro q se comera la Tierra; podrias hablar un poco d eso?
Podrias definir agujero negro, citar ejemplos,... y despues comentar el tema de las similitudes entre colisiones d particulas (creo q era la radiacion q producen) y (creo) q la radiacion de Hawking d los agujeros negros. Por cierto, viene a Santiago (seguro q ha sido cosa del Jorge Mira).
Unha aperta Peibol, cuidate.

Havuelete dijo...

Gracias por estos artículos de divulgación científica.
Soy un profano, pero creo que te has olvidado un par de nombres, porque si hablas de bosones los dos más famosos son Bilbo y Frodo. Bueno, eso es todo.

Rudo Curtir dijo...

Pero entonces sería Bibo Bosón? XD