La Singularidad Desnuda

Un universo impredecible de pensamientos y cavilaciones sobre ciencia, tecnología y otros conundros

Posts Tagged ‘Bosón’

La búsqueda del bosón de Higgs en el LHC cerca de comenzar

Posted by Carlos en febrero 6, 2008

Hace un par de semanas se procedió al emplazamiento del último componente del CMS (Compact Muon Solenoid), uno de los sensores del LHC que pueden permitir el descubrimiento del bosón de Higgs. El CMS es un dispositivo de 12500 toneladas de peso, cuya finalidad es la detección de muones. Su utilidad en la detección del bosón de Higgs radica en el hecho de que si éste tiene una masa de unos 150 GeV puede decaer en dos bosones Z, cada uno de los cuales decaería a su vez en un muón y un anti-muón. La detección de este tipo de eventos puede proporcionar por lo tanto evidencia clara del bosón de Higgs y de su masa.

Higgs decay
Credit: CERN

El funcionamiento del CMS es sumamente interesante. Se trata básicamente de un detector cilíndrico organizado en diferentes capas de detección: una primera que registrará y detendrá a fotones y electrones, una segunda que dará cuenta de los hadrones, y una tercera a la que sólo pueden llegar neutrinos y muones. La presencia de un fuerte campo magnético provocará que la trayectoria de las partículas cargadas se curve, lo que unido a una red de sensores concéntricos permitirá obtener una indicación de la energía y tipo de la partícula incidente. La imagen inferior muestra un corte transversal del detector, y pulsando sobre el mismo se puede acceder a una animación en flash que muestra la trayectorias de diferentes tipos de partículas en él.

Compact Muon Solenoid

El último componente del CMS que se acaba de situar en posición, 100 metros bajo el suelo, es una especie de tapa del cilindro, con un peso de 1430 toneladas. Ahora queda completar la instalación y de ir todo bien, se podrán tener todos los detectores operativos para abril de este año. La caza está cerca de dar comienzo en el LHC.

CMS final componentCMS last component
Credit: CERN

Anuncios

Posted in Física | Etiquetado: , , , , , | 7 Comments »

Cazar al bosón de Higgs

Posted by Carlos en junio 6, 2007

El bosón de Higgs es una de las piezas de caza mayor que la física de altas energías espera cobrarse a muy corto plazo. Esta partícula es el cuanto de uno de los componentes del campo de Higgs, y resulta fundamental para dar consistencia al modelo estándar: sin él, el modelo es consistente sólo si todas las partículas se mueven a la velocidad de la luz (es decir, no tienen masa). Dado que la experiencia muestra fehacientemente que no es ése el caso, el campo de Higgs es necesario para deshacer el entuerto. En cierto sentido podemos imaginar que este campo es un fluido que permea todo el Universo, y que ofrece una resistencia a las partículas que se mueven en él. Esta resistencia no sería la habitual fricción que hace que un cuerpo en movimiento se detenga eventualmente, sino que constituiría en realidad una amortiguación, esto es, una resistencia a los cambios de velocidad. En resumidas cuentas, proporcionaría inercia (i.e., masa) a las partículas que interaccionaran con él.

Dado que el modelo estándar se derrumbaría como un castillo de naipes si no se detecta el bosón de Higgs, puede entenderse el anhelo de los físicos por verificar experimentalmente su existencia. El límite inferior experimental a su masa es de 114.4 GeV, y con un nivel de confianza del 95%, su masa no es superior a 144 GeV. Estos valores están dentro de lo que se podrá explorar con ayuda del LHC, por lo que pronto se podrá ver si la teoría se reafirma, o entra en serios problemas.

Higgs Decay Simulation

Como es habitual en la caza de este tipo de partículas, la detección del bosón de Higgs se realizará a través del estudio de los residuos de su desintegración. Dado que se producirán cientos de millones de colisiones por segundo, es preciso que se filtren de manera automática los eventos potencialmente interesantes para su posterior estudio detallado. Es una labor muy ardua, de la que podemos hacernos una remota idea gracias a un pequeño juego en flash que proporciona el London Science Museum, y del que JoAnne nos habla en Cosmic Variance. En este juego nos van saliendo una serie de trazas simplificadas de las que tenemos que elegir cinco eventos candidatos, y luego comprobar si realmente se corresponden con la “firma” del bosón de Higgs. ¿Alguien quiso alguna vez jugar a ser físico? Esta es la oportunidad.

Enviar a Blog Memes Enviar a del.icio.us Enviar a digg Enviar a fresqui Enviar a menéame

Posted in Física, Juegos | Etiquetado: , , , , | 23 Comments »