EL ACELERADOR LHC VUELVE A OPERAR TRAS HALLAR EL BOSÓN DE HIGGS

El G

csic.es

CERN – Laboratorio Europeo de Física de Partículas Elementales.

La Organización Europea de Investigación Nuclear, es uno de los centros más grandes y mejor considerados del mundo para la investigación científica.

Objetivos

Su objetivo es la física fundamental, la búsqueda del origen y constituyentes últimos de la materia. En el CERN, el mayor acelerador de partículas del mundo y los instrumentos científicos más complejos se utilizan para estudiar los componentes básicos de la materia – las partículas elementales. Escudriñando los productos resultantes de las colisiones de las partículas aceleradas a velocidades próximas a la velocidad de la luz los físicos aprenden sobre las leyes de la Naturaleza.

Los instrumentos básicos utilizados en el CERN son los colisionadores de partículas y los detectores. Los colisionadores aceleran haces de partículas a energías proximas a la velocidad de la luz y se hacen colisionar entre sí o con blancos fijos. Los detectores observan y registran los resultados de estas colisiones.

Fundación

El CERN fue fundado en 1954 y está situado en la frontera franco-suiza cerca de Ginebra. Fue uno de los primeros laboratorios conjuntos Europeos y ahora cuenta con 20 Estados miembros. España es miembro fundador. De igual importancia al enorme éxito científico del laboratorio a lo largo de sus más de cincuenta años de historia, es el hecho de que el cern fuera un medio para relanzar la maltrecha física de partículas europea de la postguerra y así contribuir a la reconcilación de países que hacía pocos años atrás se habían enfrentado en los campos de batalla. Este papel de CERN como organización internacional que promueve la colaboración abierta internacional aún permace vigente hoy en día al convertirse el CERN en estos últimos años en una organización con una perspectiva más global sobrepasando las fronteras europeas.

Marco internacional

El CERN es un laboratorio internacional con 20 estados miembros (Austria, Bélgica, Bulgaria, la República Checa, Dinamarca, Finlandia, Francia, Alemania, Grecia, Hungría, Italia, los Países Bajos, Noruega, Polonia, Portugal, República Eslovaca, España, Suecia, Suiza y el Reino Unido), un estado candidato (Rumanía) y 8 observadores (la Comisión Europea, India, Israel, Japón, la Federación Rusa, Turquía, la UNESCO y los EE.UU.). CERN emplea a poco menos de 2400 personas. Los científicos y técnicos de laboratorio diseñan y construyen los aceleradores de partículas y aseguran su buen funcionamiento. También ayudan a preparar, ejecutar, analizar e interpretar los datos de los complejos experimentos científicos.

Unos 10.000 científicos visitantes, la mitad de los físicos de partículas del mundo, van al CERN para llevar a cabo su investigación. Ellos representan 608 universidades y 113 nacionalidades.

Interés científico/tecnológico para los centros del csic

Los avances en muchas disciplinas científicas y en particular en la Física de Altas Energías no se conciben sin la experimentación en grandes aceleradores. Aunque en el CERN ya hay diversos experimentos recién comenzados, hay que tener en cuenta que tienen una vida util estimada de 10 años y habrá que reemplazarlos, al menos en parte. A fecha de hoy ya han comenzado los estudios para los nuevos experimentos en los que se han llamado “upgrades”. No participar en el desarrollo de los upgrades o de otros futuros aceleradores significaría negar a nuestros investigadores la oportunidad de colaborar en la búsqueda de las claves de la física, que aunque hoy son teorías, la historia nos muestra que en el futuro servirán para preservar el porvenir de las generaciones venideras.

El objetivo del eje será estudiar y promover acciones que estimule actuaciones de los grupos de I+D y sector industrial español que les posicione en una posición de liderazgo en el diseño y desarrollo de la instrumentación que se utilizará en los upgrades de los grandes experimentos actuales o en los futuros aceleradores.

Hay un importante sector empresarial nacional con el que se colabora habitualmente en el desarrollo de electrónica para instrumentación como Tecnológica, Arquimea, Emxys,

Sede

Ginebra (Suiza)

Infografía

Imagenes

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Todo está listo en el Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN), situado entre Francia y Suiza, para que el imponente acelerador LHC, en el que se descubrió el bosón de Higgs en 2012, retome su actividad tras un parón de dos años durante los cuales ha sido renovado y casi se ha doblado su energía. Así, ésta aumentará de 7-8 teraelectronvoltios (TeV) a 13 TeV. Según explica a EL MUNDO Jesús Puerta, investigador del CIEMAT y físico del detector CMS del CERN, la puesta en marcha del acelerador y de los experimentos será gradual. «En estos momentos todo el anillo está refrigerado, listo para que en enero se pueda a empezar a subir la corriente en los dipolos que curvan las partículas. Posteriormente, en febrero y marzo comenzarán a circular los haces de partículas por el tubo, para ser acelerados. Y para primavera esperamos las primeras colisiones de haces en los experimentos», relata. «Probablemente para junio los experimentos puedan empezar a recolectar datos válidos para comenzar con los primeros análisis de física». «Espero que estas colisiones abran la puerta a descubrimientos tan importantes como el mecanismo de Brout-Englert-Higgs» afirma en Nature el director general del CERN, Rolf-Dieter Heuer, al que en 2015 relevará de su cargo la física italiana Fabiola Gianotti. «Las propiedades del bosón de Higgs tendrán que ser medidas ahora con gran precisión. Además, aún hay muchas cosas que no entendemos sobre el origen y evolución del Universo. Por ejemplo, de qué está formada la materia oscura, ¿podrían ser partículas supersimétricas que se pueden producir en el LHC? O por qué todo lo que nos rodea es materia, cómo desapareció la antimateria, en qué momento se produjo la asimetría entre materia y antimateria en nuestro Universo...si la materia y la antimateria se produjeron en cantidades iguales cuando se originó el Universo...Todo esto y mucho más esperamos entender cuando el LHC comience a funcionar en 2015», explica María Chamizo, física del CERN e investigadora del CIEMAT.