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Trabajo de E304 de Aplicaciones I.

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  • 1. LHC
    • Integrantes:Fausto Abad,Juan.I.Dafinis,Lucas Lombardero
  • Fecha Entrega:12/09/08
  • Curso:1 Economa
  • Profesor:Mario Valentini (maval)
  • Tema: LHC (Gran colisionador de hadrones)

2. Qu es?

  • ElGran Colisionador de Hadrones(en inglsLarge Hadron CollideroLHC , siglas por las que es generalmente conocido) es un acelerador de partculas (oacelerador y colisionador de partculas ).

3. Ubicacin

  • Ubicado en la actualmente denominada Organizacin Europea para la Investigacin Nuclear (la sigla es la del nombre en francs de tal institucin: Conseil Europen pour la Recherche Nuclaire, CERN), cerca de Ginebra, en la frontera franco-suiza.

4. Fecha de iniciacin

  • 10 de septiembre
  • Para iniciar el proceso se necesita de un tiempo largo por que se necesitan muchos motores para que la maquina funcione.

5. Cul es su propsito?

  • El LHC se dise para colisionar haces de hadrones, ms exactamente de protones de 7 Tev de energa, siendo su propsito principal examinar la validez y lmites del Modelo Estndar, el cual es actualmente el marco terico de la fsica de partculas, del que se conoce su ruptura a niveles de energa altos.
  • El LHC se convertir en el acelerador de partculas ms grande y energtico del mundo. 1Ms de 2000 fsicos de 34 pases y cientos de universidades y laboratorios han participado en su construccin.

6. Datos

  • Hoy en da el colisionador se encuentra enfrindose hasta que alcance su temperatura de funcionamiento, que es de 1,9 K (menos de 2 grados sobre elcero absolutoo 271,25 grados centgrados.

7. Datos

  • El nuevo acelerador usa el tnel de 27km de circunferencia creado para el Gran Colisionador de Electrones y Positrones

8. Respuestas del LHC

  • Qu es lamasa(se sabe cmo medirla pero no se sabe qu es realmente)
  • El origen de la masa de las partculas (en particular, si existe elbosn de Higgs )
  • El origen de la masa de losbariones
  • Cuntas son las partculas totales deltomo
  • Por qu tienen las partculas elementales diferentes masas (es decir, si interactan las partculas con uncampo de Higgs )

9. Respuestas del LHC

  • El 95% de la masa deluniversono est hecho de lamateriaque se conoce y se espera saber qu es lamateria oscura
  • La existencia o no de las partculas supersimtricas
  • Si hay dimensiones extras, tal como predicen varios modelos inspirados por laTeora de cuerdas , y, en caso afirmativo, por qu no se han podido percibir
  • Si hay ms violaciones de simetra entre lamateriay laantimateria

10. Red de computacin

  • La red de computacin (o Computing Grid en ingls) del LHC es una red de distribucin diseada por elCERNpara manejar la enorme cantidad de datos que sern producidos por el Gran Colisionador de Hadrones (LHC). Incorpora tanto enlaces propios defibra pticacomo partes deInternetde alta velocidad
  • El flujo de datos provisto desde los detectores se estima aproximadamente en 300Gb / s , que es filtrado buscando "eventos interesantes", resultando un flujo de 300 Mb/s. El centro de cmputo del CERN, considerado "Fila 0" de la red, ha dedicado una conexin de 10 Gb/s .

11. Red de computacion Parte 2

  • Se espera que el proyecto genere 27Terabytesde datos por da, ms 10 TB de "resumen". Estos datos son enviados fuera del CERN a once instituciones acadmicas de Europa, Asia y Norteamrica, que constituyen la "fila 1" de procesamiento. Otras 150 instituciones constituyen la "fila 2".
  • Se espera que el LHC produzca entre 10 a 15Petabytesde datos por ao.

12. Coste

  • La construccin del LHC fue aprobada en 1995 con un presupuesto de 2600 millones deFrancos suizos(alrededor de 1700 millones deeuros ), junto con otros 210 millones de francos (140 millones ) destinados a los experimentos. Sin embargo, este coste fue superado en la revisin de 2001 en 480 millones de francos (300 millones de ) en el acelerador, y 50 millones de francos (30m ) ms en el apartado para experimentos. 9Otros 180 millones de francos (120m ) ms se han tenido que destinar al incremento de costes de las bobinas magnticas superconductoras. Y todava persisten problemas tcnicos en la construccin del ltimo tunel bajo tierra donde se emplazar elSolenoidedeMuonesCompactos ( CMS ). El presupuesto de la institucin aprobado para 2008, es de 660.515.000 euros de los que Espaa aportar el 8,3%, un total de 53.929.422 euros.

13. Imgenes parte 1 14. Teorias

  • La creacin de unagujero negroinestable,
  • La creacin demateria exticasupermasiva, tan estable como lamateriaordinaria,

15. Teoras

  • La creacin demonopolosmagnticos(previstos en lateora de la relatividad ) que pudieran catalizar el decaimiento delprotn ,
  • La activacin de latransicina un estado devaco cuntico .

16. Contra teoras

  • El planeta Tierra lleva expuesto a fenmenos naturales similares o peores a los que sern producidos en el LHC.
        • Losrayos csmicosque alcanzan continuamente la Tierra han producido ya el equivalente a un milln de LHC.
        • ElSol , debido a su tamao, ha recibido 10.000 veces ms y tambin sigue existiendo.
        • Considerando que todas las estrellas del universo visible reciben un nmero equivalente, se alcanzan unos 1031 experimentos como el LHC y an no se ha observado ningn evento como el postulado por Wagner y Sancho.

17. Imgenes parte 2 18. Dimensiones

  • Sus dimensiones son de 21 metros de longitud, 13 metros de anchura y 10 metros de altura. Tiene un peso de 5,600 toneladas.

19. Otros objetivos

  • El objetivo de este experimento es registrar la desintegracin de partculas que contienenquarksb y anti-b, tambin conocidos como "mesones B". Su diseo es especifico para detectar y filtrar estas partculas y los productos de su descomposicin.

20. Mas informacion

  • El LHCb cuenta con subdetectores ubicados a lo largo de los 21 metros que cubren del tnel del colisionador. Cada uno de los subdetectores esta especializado en detectar caractersticas de las partculas producidas al chocar protones. En conjunto los subdetectores proporcionan informacin sobre la identidad, trayectoria, impulso y energa de cada partcula generada

21. Movimiento de las partculas

  • Las partculas usualmente viajan en lneas rectas, pero la presencia del campo magntico producido por el imn hace que las trayectorias sean curvas, con variaciones positivas y negativas en las partculas al desplazarse en direcciones opuestas. Los cientficos al examinar la curvatura es posible que calculen el impulso de una partcula y por lo tanto establezcan su identidad.

22. Sistema de seguimiento

  • El sistema de seguimiento del LHCb consiste en una serie de cuatro grandes estaciones rectangulares, cada una con una superficie de 40 m2. Se emplean dos tipos diferentes de detectores, uno el rastreador de silicio que se encuentra cerca de las tuberas por las que atraviesan los haces, emplea detectores de silicio para detectar las partculas que atraviesan. Las partculas cargadas al chocar con los tomos de silicio, liberan electrones y crean una corriente elctrica que indica la ruta de la partcula original.

23. Calormetros

  • Los calormetros son sistemas diseados para detener las partculas que pasan por el detector, midiendo la perdida de energa. El LHCb emplea dos tipos de calormetros: calormetro electromagntico que mide la energa de la partculas ms ligeras, como electrones y fotones, mientras el llamado calormetro hadrnico mide la energa que contienen protones, neutrones y otras partculas que contienen quarks.

24. Sistema carolimetro

  • El sistema de calormetros se compone de una estructura en capas, similar a un sndwich, donde se alternan capas de metal y de plstico con los calormetros. Cuando las partculas golpean las placas de metal, se produce una lluvia de partculas secundarias, que excitan las molculas de poliestireno en las placas de plstico, emitiendo luz ultravioleta. La cantidad de radiacin ultravioleta es proporcional a la energa de las partculas que entran en el calormetro.Los calormetros son la principal forma de identificar partculas que no poseen carga elctrica como los fotones o los neutrones.

25. Fsicos

  • ms dedos mil fsicosde34 pases , de cientos de universidades y laboratorios han participado en su desarrollo y construccin

26. Controversias

  • un grupo de cientficos, encabezado por el profesor de bioqumica alemn y terico del caosOtto Rssler , asegura que este proyecto -cuya construccin alcanz un costo deUS$ 10 mil millones - podra causar elfin del mundoy la destruccin del planeta, ya que existe,segn l , la posibilidad de un50%que se formen agujeros negros en la Tierra.
  • La afirmacin que el experimento podra producir agujeros negros capaces de succionar todo lo que se encuentre a su alrededor, incluyendo nuestro planeta por completo, es desmentida por la CERN, que adems agrega que un estudio efectuado el viernes pasado confirm ques es posible que se manifiesten agujeros negros , pero que seran de un tamao tan pequeo y de tan poca energa que se disolveran casi instantneamente , antes de existir

27. Mas datos

  • La circunferencia exacta del LHC es de 26.659 metros, y la mquina contiene un total de 9.300 imanes.
  • A plena potencia, trillones de protones lanzados a un 99,99% de la velocidad de la luz realizarn la vuelta al acelerador 11.245 veces por segundo. Dos haces de protones viajarn cada uno a una energa mxima de 7 TeV (teraelectronvoltios), permitiendo as colisiones frontales de 14 TeV. Ello dar lugar a unos 600 millones de colisiones por segundo .

28.

  • Se estima que el LHC tendra una vida util de 15 aos , el tiempo suficiente para que los fsicos puedan estudiar los resultados

29. Cuntas partculas?

  • Cada haz consiste de casi 3.000 paquetes de 100 mil millones de partculas cada uno. Las partculasse cruzarn 40 millones de veces por segundo en el centro de los experimentos, pero solamente 600 millones de choques por segundo arrojarn resultados vlidos

30. Deteccin de no-particulas

  • Un cientfico de Harvard, ha dado un paso adelante, publicando su comprensin acerca de la materia oscura, en la creencia de que la respuesta puede caer en un tipo de materia que posee masa, pero que no se comporta como una partcula.

31. Kilometros de fibras y cables

  • 3.000 kilmetros de cables y fibras llevarn la informacin a una media de 3.200 terabytes al ao, un equivalente de 3.000 millones de libros.

32. Tiempo de construccion

  • Su construccin ha requerido 20 aos, como las antiguas pirmides de Egipto.

33. Imgenes parte 3 34. Explicaciones

  • Para entender mejor de que se trata el LHC pueden visitar distintas paginas como por ejemplo:www.youtube.comen el cual se muestran videos con las explicaciones de esta extraordinaria maquina

35. CERN

  • "Hoy es un da histrico, despus de 20 aos de trabajo y esfuerzo de miles de cientficos de todo mundo", le dijo a la prensa el director general del CERN, Robert Aymar.

36. Boson Higgs

  • El bosn de Higgs es una partcula elemental hipottica masiva cuya existencia es predicha por el modelo estndar de la fsica de partculas. Es la nica partcula del modelo estndar que no ha sido observada hasta el momento, pero desempea un rol importante en la explicacin del origen de la masa de otras partculas elementales, en particular la diferencia entre el fotn (sin masa) y los bosones W y Z (relativamente pesados). Las partculas elementales con masa y la diferencia entre electromagnetismo (causado por los fotones) y la fuerza dbil (causada por los bosones W y Z) son crticos en muchos aspectos de la estructura microscpica (y as macroscpica) de la materia. Con esto, si la partcula existe, el bosn de Higgs tendra un enorme efecto en la fsica y el mundo de hoy.

37. Imgenes parte 4 38. Oposiciones al proyecto

  • Desde que se proyect el Gran Colisionador Relativista deIones( RHIC ), el estadounidense Walter Wagner y el espaol Luis Sancho10denunciaron ante un tribunal deHawaiialCERNy alGobierno de Estados Unidos , afirmando que existe la posibilidad de que su funcionamiento desencadene procesos que, segn ellos, seran capaces de provocar la destruccin no solo de laTierrasino incluso delUniversoentero. Sin embargo su postura es rechazada por la comunidad cientfica, ya que carece de cualquier respaldo matemtico que la apoye.

39. Procesos Catastrficos que Denuncian

  • La creacin de unagujero negroinestable,
  • La creacin demateria exticasupermasiva, tan estable como lamateriaordinaria,
  • La creacin demonopolosmagnticos(previstos en lateora de la relatividad ) que pudieran catalizar el decaimiento delprotn ,
  • La activacin de latransicina un estado devaco cuntico .

40. 41. Conclusion

  • Mucha gente piensa que este invento fue una perdida de dinero , otras piensan que esta maquina destruir el mundo cosa que es terriblemente errnea, y otros piensan que esto puede ser un gran paso para la humanidad , nosotros pensamos que este invento es un antes y despus en la ciencia y que nos va a poder dar informacion del universo mas haya de lo que podramos haber imaginado.

42. 43. Fin 44. 45. 46. 47. 48. 49.