Resultados del LHC: No es lo mismo de siempre

lhc_hall_1El CERN emitió una nota de prensa esta mañana anunciando los resultados del LHC presentados hoy en la conferencia ICHEP en París. La publicación enfatiza que las medidas actualmente realizadas por los cuatro experimentos principales del LHC están permitiéndoles “re-descubrir” el Modelo Estándar de la física de partículas. Pero las presentaciones del ICHEP cuentan una historia ligeramente diferente – los experimentos ya están haciendo nuevas medidas que contribuyen a la comprensión de las partículas fundamentales, e incluso están empezando a colocar límites a la existencia de nuevas partículas.

Ciertamente es verdad que muchos de los resultados presentados hoy y durante la semana pasada – en forma de cartas, gráficos, dibujos y tablas de números – son simplemente re-mediciones del Modelo Estándar, la mejor comprensión actual de los físicos sobre las partículas de materia y fuerzas que actúan entre ellas. Estas repeticiones de medidas son vitales: si los físicos no pueden demostrar más allá de toda sombra de duda que el nuevo detector puede medir algo conocido, nadie los creerá si afirman que han medido algo que nunca antes se ha visto.

Pero muchas de las medidas son nuevas. Mientras los experimentos del LHC están midiendo partículas cuya existencia ya se ha demostrado, miden propiedades a una energía 3,5 veces mayor que nunca antes. Estas medidas de mayor energía proporcionan una nueva y útil información a la comunidad física, por ejemplo para proporciona una vital entrada de datos a los modelos teóricos que describen cómo interactúan las partículas y fuerzas. Tales modelo se refinan continuamente para reflejar con mayor precisión la forma en que funciona el universo, y también se usan para predecir dónde pueden ocultarse las nuevas partículas. Cuanto más preciso es el modelo, más opciones tienen los físicos de buscar en el lugar adecuado las nuevas partículas, y antes podrá oír el mundo los nuevos descubrimientos.

Un buen ejemplo es la medida de la sección eficaz para el bosón W. El W es una partícula bien conocida, y su sección eficaz se ha medido muy bien en aceleradores anteriores, pero sólo en energías de colisión por debajo de 2 TeV. ATLAS y CMS presentaron en el ICHEP sus primeras medidas de las sección eficaz del bosón W a 7 TeV, confirmando las predicciones de que la sección eficaz debería ser aproximadamente cuatro veces mayor que a 2 TeV. Los experimentos del LHC también han medido la diferencia entre la producción de bosones W cargados positiva y negativamente, lo cual puede en último término ayudar a los físicos a comprender mejor la estructura del protón. Esta diferencia sólo puede medirse en colisionadores de protón-protón como el LHC.

Los experimentos del LHC también están dando sus primeros pasos hacia una física completamente nueva. El experimento ATLAS presentó los límites más restrictivos hasta el momento sobre la existencia de quarks excitados, un nuevo tipo de quark teórico. El experimento CDF había descartado anteriormente la existencia de tales partículas con una masa entre 260 y 870 GeV; ATLAS ahora ha extendido el límite a los 1290 GeV.

El experimento CMS presentó resultados de su programa de búsqueda de otro tipo de partículas exóticas – los gluinos detenidos (stopped gluinos). Estas partículas, de crearse en las colisiones del LHC, se detendrían en el detector CMS, viviendo un tiempo relativamente largo en comparación con los tiempos de vida de partículas como el quark top, y luego decaería en otras partículas. Los físicos del CMS buscan estas partículas recopilando datos entre las colisiones de haces de protones en el LHC. El experimento DZero había buscado anteriormente estas partículas, y determinó que no podrían existir con un tiempo de vida superior a los 30 microsegundos. Con sólo datos de unos pocos meses, CMS ya ha excluido la existencia de estas partículas con un tiempo de vida entre 75 nanosegundos y 6 microsegundos.


Autor: Katie Yurkewicz
Fecha Original: 26 de julio de 2010
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Comments (3)

  1. esta muy bien que refinen datos de las particulas ya conocidas. por lo menos el LHC demuestra que opera bien y que cuando llegue a su maxima potencia hara los grandes descubrimientos que tanto esperamos.

  2. Habrìa que esperar el ajuste de la màquina, es verdad lo que dices de que es preciso medir lo medible en otro ascelerador, como por ejemplo el tevatròn o lo realizado en el Fermilab y comparar resultados a los fines de poder calibrar el instrumento, pero el tiempo transcurrido es muy corto y no podemos ver resultados tan ràpido.
    Hay que ir probando la màquina en diferentes rangos de TeV a GeV e ir subiendo, realizar barridos, muchas comparaciones, falta mucho por hacer.

  3. [...] los resultados que muestra la prensa son realmente esperanzadores. Cada día que pasa salen nuevas noticias en las que se puede ver que todo parece ir sobre ruedas. Cómo, por ejemplo, el aumento de la [...]

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