EL LHC
Acelerador de partículas
Las investigaciones de física subatómica han logrado espectaculares avances durante los últimos 20 años, si embargo, descubrimientos aún más espectaculares se prevén para los próximos 20.
El laboratorio europeo CERN tiene las esperanzas puestas en un nuevo acelerador de partículas, el LHC, que supondrá un salto importante en la investigación de la materia. Se prevé que este nuevo acelerador desvele misterios sobre la naturaleza de la materia y de la energía, de tal manera que se pudiera llegar a realizar hallazgos tan importantes como descubrir mecanismo artificiales para provocar reacciones nucleares.
¿Qué es un acelerador de partículas?
Los aceleradores de partículas son dispositivos empleados para acelerar partículas elementales e iones hasta altas energías. Todos tienen los mismos componentes básicos: una fuente de partículas elementales o iones, un tubo donde existe un vacío parcial en el que las partículas pueden desplazarse libremente y un sistema para aumentar la velocidad de las partículas y luego hacerlas chocar. Cuando se producen estas colisiones la cantidad de energía que se libera es tan grande y concentrada en un punto que se produce una transformación de energía en materia. Aparecen de manera espontánea partículas de diversas clases, algunas conocidas y otras de naturaleza y comportamiento más enigmático.
Parte de ellas presentan una muy peculiar estructura que provoca su desintegración en pocos segundos. Estas partículas tan inestables vienen siendo estudiadas con gran interés desde la construcción de los primeros aceleradores. Con el acelerador aumentamos la velocidad de las partículas hasta altas energías, así, a mayor energía mayor amplitud de fenómenos desencadenados.
¿Qué nos ofrece el LHC?
El LHC será capaz de alcanzar niveles de intensidad energética 10 veces superior a su antecesor, el LEP, y con ello respuestas a algunas de las cuestiones más candentes de la física actual.
No hablamos de observar con una lupa más potente las mismas piezas que hoy conocemos, sino de descubrir su sistema de funcionamiento, el sistema de funcionamiento del universo. Conseguir entrever ese sistema supone un avance formidable en la física, superior o parecido al descubrimiento del átomo.
EL LHC
La fuerza que mueve a las partículas en un acelerador es el electromagnetismo. En el LHC, se generará mediante la disposición de cinco mil poderosos electroimanes superconductores de 14 metros de largo cada uno.
Gracias
al efecto de superconductividad eléctrica, estos electroimanes, enfriados a
temperaturas bajísimas, del orden de – 270ºC, casi en el límite mínimo
posible que se conoce como "Cero Absoluto", ven aumentada de forma
espectacular su capacidad de transmitir electricidad, generando por tanto un
campo magnético colosal, del orden de los cinco Tesla o incluso más, es decir
unas cien mil veces el campo magnético de la Tierra.
El LHC podrá impulsar haces de protones hasta casi la velocidad de la luz manteniéndolas en circulación. Estas partículas viajarán tan deprisa y durante tanto tiempo que podrán dar varios cientos de millones vueltas.
La
física subatómica
Es la física de lo fundamental, por eso descubrir sus secretos nos lleva a desentrañar el mecanismo interno del universo. Nos aproximamos al principio vital de la existencia material del universo. Todo lo que existe lo hace sobre un mismo mecanismo, por eso, el trabajo de la física subatómica es descubrir cual es este principio.
Materia oscura
La materia oscura es toda la cantidad de materia que se encuentra en el Universo pero que no vemos, la percibimos porque provoca interacciones gravitatorias. Se batajan diversas hipótesis, y el CERN espera que el LHC aporte nuevas pistas acerca de la materia oscura.
Aparte del proyecto del acelerador de partículas LHC, el CERN también tiene puesto el punto de mira sobre el candente tema de la materia y la antimateria. ¿Cómo se define materia y antimateria?
La antimateria es lo opuesto a la materia, sus propiedades son básicamente idénticas excepto por su discordancia de cargas positivas y negativas, es decir, en la materia los protones tienen carga positiva, en la antimateria también encontramos una partícula similar pero con carga negativa, son los llamados antiprotones.
Con los electrones sucede exactamente lo mismo. De aquí podemos extraer la teórica conclusión de que en la antimateria podría existir hidrógeno, por tanto anti-hidrógeno, podría existir anti-agua, anti-planetas, en definitiva, encontraríamos cualquier combinación aceptable por la materia pero de forma invertida.
Cuando materia y antimateria entran en contacto físico se desintegran la una u la otra transformando su masa en energía. Esta reacción provoca liberaciones energéticas más destructivas que la de las explosiones nucleares.
En los aceleradores de partículas se crean espontáneamente partículas y antipartículas, en cambio, en el Universo no encontramos esta dualidad. Sabemos que toda la masa estable es materia y que la antimateria se presenta como consecuencia de fenómenos astrofísicos de alta energía durante fugaces instantes.
¿Por qué no existe una proporción equiparada de materia y antimateria? ¿Por qué la materia tiene una aparente ventaja sobre la antimateria? Para contestar, muy parcialmente, estas cuestiones debemos remontarnos al nacimiento del Universo. Se barajan diversas hipótesis y numerosos enigmas:
Algunas investigaciones sugieren que la simetría entre la materia y la antimateria no es perfecta, con eso, se podría explicar enigmas importantes sobre la antimateria pero se plantearían otros no menos importantes.
Basado en un artículo de www.terra.es
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