CERN LHC Restart 2009

Two beams circulating in the LHC, First collisions in four detectors.

‘Geneva, 23 November 2009. Today the LHC circulated two beams simultaneously for the first time, allowing the operators to test the synchronization of the beams and giving the experiments their first chance to look for proton-proton collisions. With just one bunch of particles circulating in each direction, the beams can be made to cross in up to two places in the ring. From early in the afternoon, the beams were made to cross at points 1 and 5, home to the ATLAS and CMS detectors, both of which were on the lookout for collisions. Later, beams crossed at points 2 and 8, ALICE and LHCb. Its a great achievement to have come this far in so short a time, said CERN Director General Rolf Heuer. But we need to keep a sense of perspective theres still much to do before we can start the LHC physics programme. Beams were first tuned to produce collisions in the ATLAS detector, which recorded its first candidate for collisions at 14:22 this afternoon. Later, the beams were optimised for CMS. In the evening, ALICE had the first optimisation, followed by LHCb. This is great news, the start of a fantastic era of physics and hopefully discoveries after 20 years’ work by the international community to build a machine and detectors of unprecedented complexity and performance,” said ATLAS spokesperson Fabiola Gianotti. The events so far mark the start of the second half of this incredible voyage of discovery of the secrets of nature, said CMS spokesperson Tejinder Virdee. It was standing room only in the ALICE control room and cheers erupted with the first collisions, said ALICE spokesperson Jurgen Schukraft. This is simply tremendous. The tracks were seeing are beautiful, said LHCb spokesperson Andrei Golutvin, were all ready for serious data taking in a few days time. These developments come just three days after the LHC restart, demonstrating the excellent performance of the beam control system. Since the start-up, the operators have been circulating beams around the ring alternately in one direction and then the other at the injection energy of 450 GeV. The beam lifetime has gradually been increased to 10 hours, and today beams have been circulating simultaneously in both directions, still at the injection energy. Next on the schedule is an intense commissioning phase aimed at increasing the beam intensity and accelerating the beams. All being well, by Christmas, the LHC should reach 1.2 TeV per beam, and have provided good quantities of collision data for the experiments calibrations.’

‘Welcome to the CERN Control Centre, which this weekend witnessed the restart of the LHC, more than a year after the initial launch on 10 September 2008. The atmosphere was electric as all eyes were trained on the monitors showing protons circulating in opposite directions at the injection energy of 450 giga-electronvolts. Today, I’m delighted to welcome Steve Myers, Director for Accelerators and Technology, who’s here to tell us all about the restart of the LHC. But first let’s enjoy some of the images that marked this historic day for the Organization

Comenzamos con la serie de la BBC “Atom” con Jim Al-Khalili’s, que durante esta serie nos mostrará los secretos de las partículas, su naturaleza y cómo todo lo que nos rodea está formado por átomos.

En este primer capítulo, “Choques de titanes”, Jim nos abordará contando de un modo ameno la historia de la física en el descubrimiento de los átomos, de cómo los filósofos atomistas ya tenían una concepción de ellos, hasta adentrarnos en el desarrollo de la mecánica cuántica.

Segundo capítulo “La clave del cosmos”, veremos las claves incipiente de los átomos, es decir, veremos la naturaleza básica de los átomos que describen el mundo que nos rodea. En el que un universo con infinidad de átomos, es el resultante de un cosmos milagrosamente lleno de vida, de materia como planetas estrellas, y que gracias a Marie Curie se descubrió las primeras esencias del átomo a partir de la radiactividad.

Tercer y último capítulo de la serie “Atom” de la BBC con Jim Al-Khalili’s, que durante esta serie nos mostrará los secretos de las partículas, su naturaleza y cómo todo lo que nos rodea está formado por átomos.

En este tercer capítulo, “La ilusión de la realidad”, Jim nos mostrará esa realidad adyacente del átomo, en la que tanto se ha explorado para hallar la esencia del propio átomo y de la realidad que nos rodea. Esta realidad más que real es una ilusión, ya que si viésemos realmente el cosmos por la magnificencia, sólo veríamos vacío, y que los mismos átomos dotan a la materia de su propia naturaleza.

La máquina del “Big Bang”, dispuesta a dar sorpresas

Los científicos podrían comenzar a reunir información sobre los orígenes del Universo en los próximos meses cuando el mayor colisionador de partículas del mundo comience a funcionar a toda máquina el próximo año, dijo el lunes uno de los líderes del proyecto.

Pero no será posiblemente hasta 2011 que la calificada como “máquina del Big Bang” – el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) – instalada en la frontera de Francia y Suiza en el centro de investigación CERN, alcance su máxima velocidad, añadió el físico Steve Myers.

El LHC – un experimento de 10.000 millones de dólares en el que participan científicos de todo el mundo – fue reiniciado el fin de semana tras un incidente técnico hace 14 meses que llevó a pararlo nueve días después de su puesta en marcha.

Myers, director de Aceleradores del CERN, dijo a Reuters Television que los haces de partículas habían sido canalizados por el túnel de 27 kilómetros el viernes y que todo había funcionado sin problemas.

“Todo el mundo está muy confiado porque ha sido un arranque tremendo. Estamos haciendo mediciones con esta máquina de las que normalmente sólo puedes hacer cuando un acelerador lleva funcionando uno o dos años”, declaró.

ORÍGENES DE LA VIDA

El objetivo del proyecto es descubrir cómo se formó el Universo tras el Big Bang hace 13.700 millones de años que esparció la materia a altas velocidades y energía que finalmente se convirtieron en soles, estrellas, planetas y luego la propia vida.

Pero lo que Myers calificó de “nuevas sorpresas en física que podemos realmente medir” probablemente tendrán que esperar hasta que los haces de partículas colisionen en el LHC a la máxima potencia.

“Contemplamos alcanzar esa energía final en 2011”, dijo.

Los experimentos en un anterior colisionador en el CERN – la Organización Europea para la Investigación Nuclear cerca de Ginebra, a los pies de las montañas francesas de Jura- logró colisiones de partículas produciendo una energía parecida a la del Big Bang.

Pero el LHC a su máxima potencia podría recrear las condiciones justo una millonésima de segundo después de la explosión, para que sean capturados por una serie de super-computadores, que transmitirán los datos a científicos de 33 países.

Uno de los misterios que los científicos esperan desentrañar son los agujeros negros en el Universo, lo que es la antimateria y donde hay una Higgs Boson.

La Boson es una partícula teórica que se cree que aporta a la materia su masa, permitiendo que se integre. Fue avanzada por primera vez en 1964 por el científico Peter Higgs, de la Universidad de Edimburgo, como explicación a cómo se formó el Universo.

Los intentos anteriores por capturarla en el CERN y un laboratorio similar en EEUU han fracasado.

El relanzamiento del LHC fue más discreto que la primera vez, el 10 de septiembre de 2008, cuando unos pequeños fallos técnicos llevaron a una explosión generalizada.

La explosión dañó vastos imanes que empujan a las partículas alrededor del túnel y hacen que se peguen. Pero Myers dijo que se habían adoptado todas las precauciones para asegurar que esto no pasara otra vez.

El científico señaló que las primeras colisiones comenzarían a bajar energía en unas dos semanas. Tras dos semanas de parón durante las Navidades, se incrementará la energía, y después quizá de nuevo en primavera.

http://www.swissinfo.ch/

La Paradoja de Hawking analiza la personalidad de Stephen Hawkins, uno de los científicos más famosos del mundo que defendió durante más de 30 años su teoría sobre los agujeros negros para admitir que podría estar equivocado .

El documental acompaña a Hawking en su día a día durante un año mientras prepara su último trabajo científico que podría significar un regreso que encuentra opositores en el mundo de la ciencia y por la degeneración progresiva de su estado físico

Aún no sabemos por qué la materia dominó a la antimateria en la formación del universo. ¿De dónde proviene la materia? Quizá no deje perplejos a muchos que existamos y nos rodee la materia, que no sea el mundo un mero baño de microondas. Mas, para un cosmólogo, la existencia de materia es desconcertante, un problema que no ha encontrado solución desde que la física teórica hubo de planteárselo hace casi cuarenta años. Las mejores teorías acerca del origen del universo no ofrecen todavía una explicación. La existencia de materia es un capítulo inacabado de la teoría de la gran explosión del origen del universo, que por lo demás acierta a explicar casi todo lo que observamos. Se cree que la materia y la antimateria se equilibraban exactamente entre sí en los primeros momentos tras la gran explosión. Como la materia y la antimateria no pueden coexistir – se aniquilan la una a la otra -, esta situación, si hubiera continuado, habría dejado un universo muy monótono. ¿Por qué prevaleció la materia y llegó a dominar el universo?

el LHC hizo circular por primera vez dos haces de protones simultaneamente por su anillo de 27 kilómetros de longitud. Los responsables de la máquina pudieron así poner a prueba la sincronización de los haces y dar la posibilidad de observar las primeras colisiones entre protones. A lo largo de la tarde de hoy, todos los experimentos del LHC (ATLAS, CMS, LHCb y ALICE) han tenido la oportunidad de registrar colisiones y comenzar a probar sus sistemas.

“Haber llegado hasta aquí en tan poco tiempo es un gran logro”, dijo el director general del CERN (Laboratorio Europeo de Física de Partículas), Rolf Heuer. “Pero tenemos que mantener la perspectiva. Hay mucho que hacer antes de comenzar con el programa de física del LHC”, agregó.

“Esto son grandes noticias, el comienzo de una fantástica era de descubrimientos tras veinte años de trabajo de la comunidad internacional para construir una máquina y unos dectectores de complejidad y capacidades sin precedentes”, dijo la portavoz del experimento ATLAS Fabiola Gianotti. “Los rastros que estamos viendo son preciosos”, afirmó el portavoz del experimento LHCb Andrei Golutvin. “Estamos listos para tomar datos en serio en unos pocos días”, aseguró.

Las primeras colisiones llegan tres días después del reinicio del LHC, algo más de un año después de que una avería obligase a detenerlo para realizar reparaciones. Después de encenderlo, los operadores de la máquina han hecho circular los haces en una y otra dirección de forma alternativa a la velocidad de inyección de 450 GeV.

A partir de ahora, queda un arduo trabajo de puesta a punto para lograr acelerar el haz con mayor intensidad. En Navidad, si no hay imprevistos, el LHC debería alcanzar una energía de 1,2 TeV, bastante lejos de los 7 TeV que tiene como objetivo final. A lo largo del año que viene, debería llegar hasta los 5 TeV. Más adelante, después de más reparaciones, debería alcanzar su potencia máxima.

www.publico.es

Un nuevo tipo de partículas, (supersimétricas), tal vez una clave de la naturaleza de la materia oscura del universo, mayor conocimiento del espacio/tiempo o las sutiles diferencias entre la materia y la antimateria, son algunas de las expectativas creadas en torno al LHC. Su objetivo más famoso es dar con el bosón de Higgs, una nueva partícula que explicaría el origen de la masa y cuya existencia se ha predicho teóricamente. “Es un momento muy emocionante. Lo que más nos emocionaría sería encontrar cosas que no se le habían ocurrido antes a nadie”, comentó Luis Álvarez-Gaumé, director del departamento de teoría del CERN. Unos 10.000 físicos de todo el mundo participan en el LHC, que ha costado 2.200 millones de euros, más 1.200 millones más de los cuatro detectores.

Los haces circulan de momento a baja energía, sin aceleración del LHC, es decir, a 450 gigaelectronvoltios que es la energía a la que entran desde los aceleradores previos. El plan es ir aumentando hasta 1.200 GeV este año, y en 2010 subir hasta 3,5 TeV, para más adelante pasar a los 7 TeV previstos por haz. “Con natural entusiasmo, los físicos más inexpertos y los menos serios querrían que la maquina funcionase de entrada a gran energía y luminosidad, para lanzarse a por descubrimientos revolucionarios”, comenta Álvaro de Rújula, físico teórico del CERN, del IFT/UAM y del Ciemat. “Otros, sin embargo, aceptan con gusto un periodo con una energía en el LHC comparable a las ya estudiadas en Fermilab [en el acelerador estadounidense en funcionamiento], periodo durante el cual las grandes novedades estarían excluidas. Un tiempo de rodaje tranquilito y suficiente como para poner a punto el acelerador y los detectores antes de lanzarse a tope”.

Los físicos de los detectores del LHC felicitaron ayer a sus colegas del acelerador. “No cabía ni un alfiler en la sala de control de Alice, y los aplausos estallaron con las primeras colisiones”, contó Jurgen Schkraft, su responsable. “Las señales que vemos son preciosas”, añadió el jefe de LHCb, Andrei Golutvin. “Estaremos listos para empezar a tomar datos serios dentro de unos días”.

http://www.elpais.com/

http://atlas.ch/popupbook/popupbook_1.html

El Universo de Stephen Hawking

El científico Stephen Hawking nos explica los secretos del Universo, la formación de los planetas, los agujeros negros, las estrellas, el origen de nuestro planeta, etc. Visitaremos los observatorios astronómicos más importantes del mundo y podremos escuchar las diversas teorías y pruebas científicas de los más prestigiosos astrónomos quiénes nos acercarán a los confines del Universo.

En este primer documental llamado “Ver para creer”, Stephen Hawking comienza el espectacular viaje a través del cosmos haciendo un repaso a las más antiguas teorías. Desde los viejos matemáticos griegos que ya en su tiempo pudieron calcular con un margen de error muy pequeño la circunferencia de la Tierra pasando por Galileo descubridor de las lunas de Júpiter, Newton y su teoría de la gravedad o Hubble que descubrió que el Universo se expande en todas direcciones.

Los Origenes

Alquimia Cósmica

Agujeros Negros

Sobre el Lado Oscuro

Una Respuesta para todo

El Universo Elegante El Sueño de Einstein

El Universo Elegante es un documental en el que se habla de un posible Multiverso formado de universos paralelos en los que habría 11 dimensiones y no 4 como conocemos. Esto es, al menos, lo que afirma la incipiente Teoría de Cuerdas. En la física actual hay un gran problema: hay dos teorías que son la Relatividad General que describe muy bien cómo se comportan los objetos grandes (macroscopicos) y cómo funciona la gravedad; y la física cuántica, que describe muy bien cómo se comportan las particulas microscopicas (quarks, átomos, fotones..) y también cómo se comportan el resto de fuerzas (electromagnética, nuclear fuerte y nuclear débil). Pero cuando se intentan unir esas dos teorias no se puede, no hay forma de juntarlas, son por decirlo de alguna forma como el agua y el aceite, cada una describe una parte del universo pero es incapaz de describir la otra.

Aquí es donde entra la Teoría de Cuerdas que pretende juntar esas dos teorías en una teoría más básica que describa todo el universo. Después de muchos años de investigación, la Teoría de Cuerdas está avanzando mucho y se están llegando a conclusiones como que nuestro universo tendría 11 dimensiones en vez de 4 (3 espaciales + 1 temporal) y que es posible que vivamos en “membranas” que pueden chocar y provocar un nuevo Big Bang.

La clave está en la cuerda

Bienvenido a la 11ª dimensión

La muerte del Universo

En los confines del espacio se desató una batalla volátil entre dos fuerzas tan poderosas que podrían eventualmente destruir el universo mismo.

Conocidas como Materia Oscura y Energía Oscura, estas fuerzas opuestas tienen la capacidad de despedazar el universo átomo por átomo. Mientras los científicos ya han manejado la teoría de la “Gran Implosión”, también llamada el “Gran Colapso” o “Big Crunch” en inglés, según la cual el universo se retracta (como un globo que pierde aire) y vuelve a su tamaño original, el descubrimiento de la Materia Oscura y la Energía Oscura dejan esta conjetura en el olvido.

Algunos astrónomos actuales creen que si la Materia Oscura contrarresta la Energía Oscura entonces mientras el universo se expande lentamente, las estrellas se irán apagando en forma gradual, quedándose sin combustible y sumiendo al universo en una oscuridad fría y sin vida.

Otros formulan la hipótesis de un final mucho más violento debido a que la Energía Oscura continuará expandiendo el universo a una velocidad cada vez mayor. Esta Energía, más potente que la gravedad, destrozará todo hasta convertirlo en partículas primarias – las fibras mismas del universo.

Si bien el final del universo puede ocurrir dentro de 50 mil millones de años, los grandes avances de la ciencia seguirán alterando nuestra forma de comprender la creación del universo – y su fin.

DocuCiencia.es

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