dijous, 22 de maig de 2008

L'LHC: una nova era en el coneixement de la matèria

El Gran Col·lisionador d'Hadrons (LHC) començarà a operar el proper mes d'agost al túnel circular de 27 km de longitud del CERN (Fança i Suïssa), es convertirà en l'accelerador de partícules més potent del món i l'experiment científic més gran, complex i que involucra la tecnologia més avançada de la història de la humanitat.

L'LHC permetrà als físics d'altes energies treballar ens nous rangs d'energies que només van ser possibles als primers instants del Big Bang.

A la jornada sobre l'LHC que oferia ahir el CosmoCaixa hi van assistir (entre altres persones) un parell de físics que van fer les seves respectives conferències: un de teòric i un altre d'experimental.

El físic teòric era Howard Georgi, Professor de física a la Universitat de Hardvard i membre de l'Associació Nacional de Ciències i guardonat amb la Medalla Dirac entre altres premis.

Howard Georgi va fer una gran contribució en el Model Estàndard, supersiemtria i altres camps de la física de partícules. Segons diu ell era un físic de partícules fins que a la primavera de 2007 va proposar una nova teoria que complementaria el Model Estàndard, la física de les impartícules.

Entre els alumnes que ha tingut destaca Lisa Randall, una de les noves promeses en física teòrica.

El físic experimental era el protaveu de l'experiment ATLAS: Peter Jenni. Com sempre, dels experimentals se'n sap menys cosa però ha estat treballant al CERN des de fa més de 20 anys i ha estat involucrat en el projecte de l'LHC.

La primera conferència d'una hora va ser a càrrec de Howard Georgi. Va començar dient que al ser americà era monolíngüe i això el feia sentir estúpid sense comptar els llenguatges de programació, clar.

Després d'aquesta breu introducció va començar amb les partícules. Totes les partícules que existeixen tenen un cert moment linial, una energia i una massa. Mitjançant unes equacions es poden lligar aquests conceptes i d'aquesta manera cada tipus de partícula té una mateixa massa per un mateix moment linial. Però no sempre és així. Hi ha partícules que com els fotons, no tenen massa, en aquestes partícules l'energia i el moment poden existir amb les seves propietats a escala. Aquesta immutabilitat a canvis d'escala és anomenada scale invariance. Sí, la mateixa propietat que tenen molts fractals, no es pot determinar l'escala d'observació ja que ampliant-la es pot reproduir la mateixa imatge.

Però els fotons no són impartícules, les impartícules serien alguna cosa (stuff en anglès) que satisfarien aquesta immutabilitat i que podrien no tenir massa 0.

Fins ara no s'han detectat tot i que si existeixen interactuarien molt dèbilment amb la matèria a baixes energies.

Aquestes partícules que interactuen tan dèbilment només poden ser detectades calculant el moment i l'energia que falta en cada xoc. Aquestes partícules no tenen moments i energies definides per tant en cas que n'hi hagi més d'una es reparteixen a l'atzar. Una diferència entre el moment linial i l'energia és que el moment és una magnitud vectorial i l'energia és un escalar. Per tant a l'hora de sumar-se es sumen diferent i és això el que permet amb un bon tractament estadístic i un grapat de col·lisions determinar el nombre de partícules que no es detecten.

Després d'exposar aquesta hipòtesi va dir que seria l'LHC qui determinaria si la teoria de les impartícules aniria o no al cementiri de les teories fracassades.
Temperatura de l'LHC a dia d'avui (22 de maig de 2008)

Pel que fa a l'exposició de Peter Jenni com a experimental va parlar sobre l'LHC i l'ATLAS. Sobre els nous rangs d'energia que s'explorarien i com es buscaria el bosó de Higgs. Per buscar-lo seria molt fàcil saber-ne la massa i així arribar-hi directament. Malauradament s'haurà d'examinar un ventall d'energies molt extens per trobar-ne el rastre. Per trobar-lo els experimentals saben que pot decaure en 2 fotons, 2 quarks bottom o 4 leptons.

Però buscar el bosó de Higgs no serà l'única tasca de l'ATLAS, també haurà de buscar una altra cosa en aquest cas es tracta de SUSY, la supersimetria.

També es pretén estudiar la violació de la simetria CP.

Una altra possibilitat és que es produeixin forats negres microscòpics que s'evaporarien immediatament per la Radiació de Hawking. En cas que s'evaporessin es produirien una sèrie de partícules que contempla el Model Estàndard. Aquest fet podria despistar en la cerca del bosó de Higgs i confondre els qui analitzin les dades.

Pel que fa a les dades ja us vaig comentar que si s'enregistés tot a CDs i s'apilessin al llarg d'un any es faria una pila de 20 km d'alçada. El que es farà amb les dades, després d'una selecció prèvia, serà repartirles arreu del món a través de la Grid.

Tot i que sembli impossible a l'ATLAS ja s'hi va poder veure un Higgs!!!



Aquests són els dos homes que van portar la conferència, ara no hauria de ser massa difícil diferenciar-los, quin dels dos és l'experimental i quin el teòric?

7 comentaris:

bala perduda ha dit...

Mil gràcies!!

Tant de bo més endavant es tornin a fer jornades sobre l'LHC, tot i que seria genial si no es parlés només d'ATLAS, que hi ha tres experiments més i m'encantaria saber més coses de CMS,ALICE i LHCb!!
Trobo que seria genial que se'n pogués fer més divulgació. Per quan un llibre sobre l'LHC? :)

Respecte a les fotos, jo crec que el físic teòric és el senyor de la barba. ¿^^
Per cert, molt bona la broma del Higgs! ¿^^

Salut!

Alasanid ha dit...

És normal que si ets portaveu de l'experiment ATLAS acabis parlant de l'ATLAS tot i que també va parlar de l'LHC en general.

Una altra cosa, quan funcioni consumirà l'energia elèctrica que consumeix una ciutat de 100.000 habitants i durant els mesos d'hivern estarà parat per tasques de manteniment.

La broma del Higgs també em va sorprendre, és d'en Jenni.

PS: Hi va haver una frase que em va agradar especialment d'en Georgi que deia una cosa semblant a: "deixem el sentit comú i entrem a la mecànica quàntica."

Alasanid ha dit...

Ho has encertat amb la fotografia. És un home que es fa recordar.

Gràcies

bala perduda ha dit...

Sí, evidentment, si ets portantveu d'ATLAS has de parlar d'aquest experiment, però el que jo volia dir és per què no es fa difusió també dels altres detectors? ATLAS disposa de gent que en fa difusió però els altres experiments no, o no se'ls fa tant de cas, no sé...

A veure si amb aquest consum d'energia Ginebra es quedarà a les fosques... ¿^^

Bé, ara només ens queda esperar que es posi en marxa aquest estiu. :)

Gràcies a tu.

Alasanid ha dit...

Ginebra no ha de patir, la llum la treuen de la línia francesa!!

Paren a l'hivern perquè és quan hi ha més consum. A EUA en canvi, pararien a l'estiu.

Laia ha dit...

Ostres, sembla força interessant encara que en aquests temes jo vaig una miiica perduda :P hauré de rellegir el post!

El primer fa més cara de set-ciències, amb la barba i les ulleres... però no hi posaria la mà al foc. Això sí, juraria que la segona foto està feta al museu d'història natural de Londres... em sona moltíssim! I si no, a un edifici calcat....

Alasanid ha dit...

Cadascú s'entén millor en els seus temes, tot i que no sé si m'he explicat prou bé en l'escrit.

Sí, el primer és teòric. Pel que fa a la segona deducció... M'ha deixat sorprès. L'has encertat en 2 de 3 coses. És un museu i és al Regne Unit. Malauradament és el Kelvingrove Museum de Glasgow. Tot i això és fàcil la confusió perquè l'estil de fer els museus deuria ser força semblant a aquella època.