La colaboración LHCb del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN ha enviado un artículo a la revista Physical Review Letters con la primera observación de la asimetría entre materia y antimateria en la desintegración de la partícula conocida como B0s. Es la cuarta partícula subatómica en que se observa este comportamiento.
Se cree que la materia y la antimateria existieron en iguales cantidades al principio del Universo, pero hoy el cosmos parece estar compuesto esencialmente de materia. Mediante el estudio de sutiles diferencias en el comportamiento de partículas y antipartículas, los experimentos del LHC buscan comprender las causas de este dominio de la materia sobre la antimateria.
El experimento LHCb ha observado una preferencia hacia la materia sobre la antimateria, conocida como “violación de la simetría de carga-paridad o CP”, en la desintegración de las llamadas partículas neutras B0s. Los resultados se basan en análisis de datos obtenidos por el experimento en 2011. “El descubrimiento del comportamiento asimétrico en las partículas B0S tiene una significancia estadística de más de 5 sigma, un resultado posible gracias a la gran cantidad de datos proporcionada por el LHC y a la capacidad de identificación del tipo de partículas del detector LHCb”, dijo Pierluigi Campana, portavoz de la colaboración LHCb. “Otros experimentos no están en posición de acumular una cantidad igual de desintegraciones de este tipo de partícula”.
El 8 de abril, el primer equipo SMACC (imanes superconductores y circuitos de consolidación) comenzó a trabajar en el túnel del LHC. Son los responsables de la apertura de las interconexiones entre los imanes, sentando las bases para una serie de operaciones que se llevarán a cabo por el equipo de montaje de el “tren de consolidación”.
Un técnico instala la máquina herramienta que les permite preparar la superficie de la sección de la barra en la que se fija la derivación.
1670 dipolos y cuadrupolos del LHC son alimentados por convertidores de potencia y conectados por barras de cobre “. Los cables superconductores pasan por estas barras, que lleva una corriente de hasta 11.850 amperios. Seis cables superconductores se encuentran en cada interconexión, en el que se mantienen unidos por una conexión eléctrica soldada (véase el recuadro) intercalada entre dos piezas de cobre, formando el empalme entre las barras de distribución de los imanes vecinos. La integridad del circuito eléctrico depende de la calidad de estos materiales de soldadura, una soldadura débil puede causar una discontinuidad que conduce a un arco eléctrico, que puede tener graves consecuencias.
Para evitar este tipo de problema, el proyecto SMACC fue lanzado en 2009. Su principal objetivo es instalar una derivación - una placa de cobre pequeña 50 mm de largo, 15 mm de ancho y 3 mm de espesor - en cada empalme, a caballo entre la conexión eléctrica principal y las barras de los imanes adyacentes. De esta manera, debe producirse un enfriamiento rápido en el cable superconductor, la corriente pasará a través de la parte de cobre, por lo tanto, que debe proporcionar una ruta intacta.
“Varios equipos estarán trabajando en la cadena, cada una ocupando un tramo en el ‘tren de consolidación’”, explica Frédéric Savary de TE-MSC. “Cada equipo está formado por varios técnicos para que puedan trabajar en un número de interconexiones en paralelo. El equipo en la parte delantera del tren se abrirá las líneas que contienen las conexiones eléctricas mediante el uso de máquinas especiales para cortar las soldaduras de los manguitos cilíndricos que forman los enlaces mecánicos e hidráulicos entre dos imanes. “El equipo en el próximo coche será entonces quitar el aislamiento eléctrico que protege el circuito antes de utilizar una máquina herramienta desarrollada por el Grupo de MSC para preparar la superficie de la sección de la barra en la que se fija la derivación. En total, más de 27.000 derivaciones tienen que ser puestos en su lugar, un promedio de uno cada tres minutos.
Las barras de cobre entre dos imanes en una interconexión.
Los ingenieros han realizado pruebas a escala real para comprobar la eficacia de las derivaciones. “Hemos probado un conjunto de dos imanes conectados en serie a 4,5 K en un banco de medición en SM18,” nos dice Savary. “Hemos utilizado intencionalmente malas conexiones entre las barras de los dos imanes, dejando un espacio de 8 mm entre las piezas de cobre. Ponemos las derivaciones en su lugar y luego encontramos una corriente de 14.000 amperios por el circuito - que es muy superior a la corriente nominal de 11.850 amperios del LHC - “Todo ha ido como se esperaba: la corriente ha pasado con éxito a través de la ruta alternativa. creado por la derivación.
SoldaduraLa soldadura es un proceso de montaje permanente que crea un enlace metálico ininterrumpida entre dos objetos. Se trata de extender un metal o aleación de uno de los bordes para ser fijado a la otra mediante calor y / o métodos mecánicos. A diferencia de la soldadura, los bordes de las dos piezas no están fusionados juntos. Las soldaduras sobre las principales conexiones eléctricas del LHC utilizan una aleación de estaño-plata, que requiere una temperatura de 221 ° C para fundir. Las derivaciones se sueldan usando una aleación de estaño-plomo con una temperatura de fusión de 183 ° C, asegurando que el material de soldadura en la conexión principal no se funde de nuevo durante la instalación de la derivación.
Los dos proyectos más avanzados para construir el futuro acelerador lineal de partículas, ILC y CLIC, se unen en una iniciativa conjunta. Mediante esta unión, formalizada ayer en una conferencia en el laboratorio TRIUMF de Vancouver (Canadá), la comunidad científica internacional coordinará esfuerzos para desarrollar el acelerador lineal, instrumento complementario al LHC que profundizará en sus descubrimientos, especialmente el bosón de Higgs.
Los proyectos ILC (International Linear Collider) y CLIC (Compact Linear Collider study) han formado la nueva Colaboración para el Acelerador Lineal (Linear Collider Collaboration), organización que coordinará e impulsará el desarrollo global para el acelerador lineal. Esta nueva organización está dirigida por Lyn Evans, que fue el responsable de la construcción del LHC en el CERN. Hitoshi Murayama, director del Instituto Kavli, será el director adjunto.
Fly through the International Linear Collider (ILC) and find out how it works. The ILC will collide electrons and their antiparticles, positrons, in a 30-kilometre-long straight tunnel. In the clip lasting just over one minute, follow the particles running through all the different subsystems, the beam pipes, superconducting accelerating cavities and finally into collision at the interaction region, where they spray out into the different layers of a large particle detector. After an overview of the scale of the ILC, a short schematic in the beginning explains the general layout: electrons are produced in the electron source, some of them in turn produce the positrons that they will later collider with. So-called damping rings that make sure that the beams have the right properties, and in two linear accelerators that face each other electrons and positrons are accelerated until they reach collision energies of 0.5 TeV and collide in the middle of the two accelerators. Find out more about the project and it status at www.linearcollider.org/about
También se ha constituido un nuevo comité de expertos para el acelerador lineal, encabezado por Sachio Komamiya de la Universidad de Tokio, cuyos miembros son designados por el Comité Internacional para Futuros Aceleradores (ICFA, por sus siglas en inglés).
“Ahora que el LHC ha alcanzado su primer y estimulante descubrimiento, estoy ansioso por contribuir al próximo proyecto”, dijo el director de la Colaboración para el Acelerador Lineal Lyn Evans. “Soy un constructor de aceleradores, y, con el fuerte apoyo que el ILC recibe de Japón, la Colaboración para el Acelerador Lineal puede utilizar las tuneladoras para construir una factoría de Higgs en Japón, a la vez que desafiamos las fronteras de la tecnología con CLIC”. “Los dos proyectos, ILC y CLIC, tienen objetivos similares, pero usan tecnologías muy distintas, que están en diferentes estados de desarrollo”, explicó Sachio Komamiya.
El LHC concluye sus primeros tres años de funcionamiento
A las 7:24 horas de hoy, el personal del Centro de Control del Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN) extrajo los haces del Gran Colisionador de Hadrones (LHC), concluyendo con éxito los primeros tres años de funcionamiento del mayor acelerador de partículas del mundo. El primer ciclo de funcionamiento del LHC ha supuesto importantes avances en Física, incluyendo el descubrimiento de una nueva partícula que cada vez se parece más al largamente buscado bosón de Higgs. Además, en las últimas semanas de funcionamiento se sobrepasó la cifra de 100 petabytes de datos almacenados en el CERN, cantidad equivalente aproximadamente a 700 años de películas en alta definición.
“Tenemos todas las razones para estar muy satisfechos con los primeros tres años del LHC”, dijo el director general del CERN, Rolf Heuer. “La máquina, los experimentos, los sistemas de computación y todas las infraestructuras se han comportado de forma brillante, y tenemos un descubrimiento crucial en nuestro haber”.
El LHC comienza hora su primer gran parada o LS1 (por el inglés long shutdown 1). En los próximos meses se desarrollarán importantes trabajos de consolidación y mantenimiento en toda la cadena de aceleradores del CERN.Se va a preparar el LHC para funcionar a mayor energía, y los experimentos se someterán a un mantenimiento crucial. El LHC tiene previsto reanudar su funcionamiento en 2015, aunque el resto del complejo de aceleradores del CERN volverá a ponerse en marcha en la segunda mitad de 2014.
El experimento LHCb del LHC informó en el Hadron Collider Physics Symposium de Tokio (HCP2012) del descubrimiento de una nueva desintegración observada en los mesones B. Este nuevo proceso, en el que este tipo de partícula se transforma en dos muones (en realidad en un muón y su antipartícula el antimuón), está descrito por la teoría que describe las partículas elementales y sus interacciones, el Modelo Estándar, que también establece que las probabilidades de que este fenónemo ocurra son extremadamente bajas, del orden de tres veces en mil millones. Ahora, los físicos de LHCb han comprobado que su tasa de producción está en consonancia con el Modelo Estándar, lo que confirma aún más la validez de este modelo y, por otro lado, limita extraordinariamente las posibles extensiones teóricas que el modelo podría tener.
A beam of protons enters the LHCb detector on the left, creating a B0s particle, which decays into two muons (purple tracks crossing the whole detector). (Image: LHCb/CERN)
Después de analizar parte de los datos obtenidos en 2012 junto a los de 2011, la colaboración LHCb ha presentado una evidencia de esta transformación de los mesones B producidos en el experimento en dos muones, una partícula elemental emparentada con el electrón pero más pesada. Cuando los protones que circulan por el LHC colisionan forman nuevas partículas, en este caso mesones B, que, a su vez, se transforman en otras (el muón y antimuón) que son detectadas por los experimentos.
El Modelo Estándar es un modelo de la realidad que se ha comprobado acertado en muchos experimentos. En este caso, la desintegración del mesón Bs a dos muonesocurre, de acuerdo con el modelo, sólo 3 veces cada mil millones de desintegraciones de esta partícula. Se trata por lo tanto de una desintegración rarísima. Y los resultados presentados ahora son compatibles con esta predicción. Esto establece una limitación muy extricta para todos aquellos modelos que proponen la existencia de nueva física más allá del Modelo Estandar, como es el caso de supersimetría.
“El bosón no tiene aplicación inmediata, pero la electricidad y el magnetismo tampoco la tuvieron”
Peter Higgs, el físico que postuló en los años 60 la existencia de una partícula que le da masa a todas las demás, hallada el pasado 4 de julio, dio ayer una conferencia en Barcelona. El científico, que visitaba por primera vez la capital catalana, reconoció que es consciente de que podría ganar el Nobel, se declaró incapaz de explicar el campo de Higgs a un niño y defendió la inversión en ciencia para salir de la crisis.
Peter Higgs, físico británico y uno de los padres de la partícula que los científicos han buscado durante medio siglo, visitó ayer Barcelona. El 4 de julio de este año se encontró una partícula compatible con el bosón de Higgs en el Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN) y, según aseguró Higgs en rueda de prensa, “su hallazgo no lo explica todo pero significa el final de un camino y el principio de una nueva física que nos permitirá estudiar la cosmología y el universo primigenio”.
El científico, invitado por el Instituto de Física de Altas Energías (IFAE) y la Obra Social “la Caixa”, aseguró estar encantado de poder visitar Barcelona, ciudad con la que confesó tener “una relación sentimental muy especial”. Por la tarde ofreció una conferencia titulada ‘Inventando una partícula elemental’ en la que revisó las circunstancias personales y científicas que le llevaron a postular la existencia del bosón de que lleva su nombre.
Sin querer Higgs trajo consigo a Barcelona lo que ya se conoce como Higgsteria. Su charla creó tanta expectativa en la ciudad que no solo llenó el aforo del auditorio de CosmoCaixa, sino que la organización tuvo que habilitar otra sala para la gente que no cabía. La sesión se pudo seguir a través de streaming y fue uno de los temas más comentados en Twitter. Al finalizar la conferencia, más de 50 personas se agruparon alrededor de Higgs para pedirle autógrafos, hacerse fotos con él o regalarle algún presente.
“Mi primer artículo sobre el bosón ocupaba solo una cara de un folio y fue rechazado por el editor científico de la revista a la que lo envié”
Data collected during 2011 and 2012 at the Large Hadron Collider (LHC) at CERN in Switzerland, the world’s highest-energy proton collider, has culminated in the discovery of a new particle that is about 135 times heavier than a proton. But is it really the Higgs particle predicted by the theory that explains the origin of the mass of most elementary particles in the universe? The discovery and its possible identity is discussed by two Brookhaven Lab physicists, Sally Dawson and Howard Gordon, with deep roots in the hunt for the Higgs.
Los datos recogidos durante 2011 y 2012 en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) en el CERN en Suiza, con la más alta energía del mundo en colisión de protones en el LHC, ha culminado con el descubrimiento de una nueva partícula que es alrededor de 135 veces más pesado que un protón. ¿Pero es realmente la partícula de Higgs predicha por la teoría que explica el origen de la masa de la mayoría de las partículas elementales en el universo? El descubrimiento y su posible identidad se explica por dos físicos de Brookhaven Lab, Sally y Gordon Dawson Howard, con profundas raíces en la búsqueda del Higgs.
Brookhaven National Laboratory
Por otro lado BrookhavenLab informa del progreso Swift en NSLS-II Booster
Echamos una mirada en el interior alrededor del anillo de refuerzo a la Fuente de Luz de Sincrotrón Nacional II. El refuerzo es parte del complejo de inyector para NSLS-II, actualmente en construcción en el laboratorio de Brookhaven.
Los objetivos del workshop serán entender, discutir y resolver algunos problemas relacionados con la búsqueda del bosón de Higgs en diferentes colisionadores.
Santander, 12 Septiembre, 2012.- El Instituto de Fisica de Cantabria (IFCA), centro mixto del CSIC y de la Universidad de Cantabria, albergará entre los dias 17 y 21 de Septiembre de 2012 la quinta edición del workshop “Dias de Higgs en Santander 2012” (”Higgs Days at Santander 2012”, http://www.ifca.es/HDays12).
Esta reunion, organizada por el IFCA y patrocinada por el CSIC, la Universidad de Cantabria, el CPAN y el Consolider-Ingenio MultiDark, congregará en Santander investigadores de renombre internacional en el campo de la Física de partículas y la búsqueda del bosón de Higgs en el experimento LHC en el CERN (Ginebra, Suiza), en el Tevatron-Fermilab (Chicago) y en el futuro colisionador de partículas ILC.
