SlideShare uma empresa Scribd logo
1 de 7
1




                           ACELERADOR DE PARTICULAS
                                                          Jean Carlo Macancela Grupo 2
                                                          Universidad Politécnica Salesiana
                                                            jmacancelap@est.ups.edu.ec
                                                                           disparara balas con un rifle a una almohada llena de plumas y
   Abstract— Esta redacción va dirigido con el fin de realizar un           encontrara que algunas de las rebotaran hacia él".2
breve estudio sobre los aceleradores de partículas, partes y                La conclusión a la que llegaría el que está disparando, es que
fundamentos que lo constituyen así como la obtención de                     dentro de la almohada además de plumas esta contiene objetos
conclusiones sobre los resultados obtenidos con esta herramienta            muy masivos tales como balas de cañón. La única forma de
de la física además de un ligero análisis sobre nuevas teorías que
                                                                            explicar los resultados de los experimentos de Rutherford fue
nacen a partir de la experimentación que se realiza con este
instrumento.                                                                la de suponer que la mayor parte de la masa de los átomos de
                                                                            oro, estaba concentrada en un pequeño volumen, al cual se le
                            I. INTRODUCCION                                 llamó el núcleo atómico y fue así lo que dio origen al modelo
                                                                            nuclear de los átomos.
Este instrumento llamado acelerador de partículas, es de gran
importancia para la física como lo es el microscopio para el
estudio bacteriológico y su análisis es igual de importante
como lo es el análisis de la sangre en la medicina, de una u
otra manera una nueva etapa se marco con el descubrimiento
del acelerador de partículas que tienen sus inicios alrededor de
1930
   Los aceleradores de partículas son instrumentos que utilizan
campos electromagnéticos para acelerar las partículas
cargadas eléctricamente hasta alcanzar velocidades (y por
tanto energías) muy altas, pudiendo ser cercanas a la de la luz.                     Figura 1. Ilustración experimento Rutherford
Además estos instrumentos son capaces de contener estas
partículas. Un acelerador puede ser un tubo de rayos catódicos              El estudio del núcleo atómico tanto en el ámbito teórico como
ordinario, formando parte de las televisiones domésticas                    experimental dio origen a una nueva rama de la ciencia
comunes o los monitores de los ordenadores, hasta grandes                   llamada la física nuclear y el estudio experimental de estos
instrumentos que permiten explorar el mundo de lo                           sistemas se hizo inicialmente estudiando las colisiones de los
infinitamente pequeño, en búsqueda de los elementos                         núcleos con proyectiles producidos por fuentes radiactivas.
fundamentales de la materia1.                                               Las limitaciones que tuvieron los primeros físicos nucleares,
                                                                            eran que disponían de pocas fuentes radiactivas y también
      II. ANTECEDENTES HISTÓRICOS DEL ACELERADOR DE                         estas eran poco intensas, por lo que los experimentos eran muy
                       PARTÍCULAS                                           largos y tediosos. Otra limitación fue que los
                                                                            experimentadores no podían seleccionar el tipo de proyectil y
Continuando con un poco de historia, el acelerador de                       su energía tampoco la podían variar adecuadamente.
partículas encuentra sus inicios a fines del siglo 18, cuando el            La necesidad de disponer de instrumentos para generar
físico francés Henri Becquerel descubre el fenómeno de la                   proyectiles con los cuales el experimentador pudiera controlar
radiactividad el cual sería la base para los estudios posteriores           el tipo de partícula (protones, deuterones, alfas, etc.) así como
del acelerador de partículas.                                               su energía y flujo de estos (corriente eléctrica) fue lo que
En el año de 1911, Ernest Rutherford y su equipo utilizaron                 originó el invento de esos instrumentos a los cuales se les
una fuente de partículas con radiación de tipo alfa como                    llamó aceleradores de partículas.3
proyectiles para comprobar la estructura de la material
propuesta por Thompson.                                                      III. ACELERADOR DE PARTÍCULAS: CONSTITUCIÓN, TIPOS Y
El resultado sorprendente que se encontró fue que una                                         PRINCIPIOS FÍSICOS
partícula alfa de cada diez mil era rebotada a ángulos grandes.             ¿Que es un acelerador de partículas?
En un libro de física, Feynman menciona una analogía para                   Los aceleradores de partículas son instrumentos que utilizan
recalcar lo sorpresivo de estos resultados y dice: "puede                   campos electromagnéticos para acelerar las partículas
compararse a la sorpresa que tendría una persona que                        cargadas eléctricamente de forma que éstas colisionen entre sí
                                                                            hasta alcanzar velocidades cercanas a la de la luz y energías
                                                                            muy elevadas.
    1 Extracto pagina web tecknociencia, artículos/sciece/portal hispano.     Existen dos tipos básicos de aceleradores: los lineales y los
    2-3 Doctor Eduardo Andrade, Instituto de fisica, UNAM
                                                                            circulares. Un acelerador puede ser desde un tubo de rayos
    4Post que es un acelerador de particulas, saberia.com.
2

catódicos como los que se encuentran en el interior de un          necesita curvar su trayectoria y solo pasa una vez por cada
monitor de ordenador o un televisor, hasta grandes                 punto, entre otros motivos.
instrumentos que ocupan áreas kilométricas.4                       Existen dos tipos principales de aceleradores de partículas de
                                                                   los cuales se derivan algunos otros, analizaremos estos dos
  A. Aceleradores Lineales
                                                                   tipos de aceleradores, los cuales analizaremos brevemente a
  Los aceleradores lineales de altas energías utilizan un          continuación:
conjunto de placas o tubos situados en línea a los que se les
aplica un campo eléctrico alterno. Cuando las partículas se          C. Ciclotron
aproximan a una placa se aceleran hacia ella al aplicar una          El primer ciclotrón fue desarrollado por Ernest Orlando
polaridad opuesta a la suya. Justo cuando la traspasan, a través   Lawrence en 1929 en la Universidad de California. En ellos
de un agujero practicado en la placa, la polaridad se invierte,    las partículas se inyectan en el centro de dos pares de imanes
de forma que en ese momento la placa repele la partícula,          en forma de “D”. Cada par forma un dipolo magnético y
acelerándola por tanto hacia la siguiente placa. Generalmente      además se les carga de forma que exista una diferencia de
no se acelera una sola partícula, sino un continuo de haces de     potencial alterna entre cada par de imanes. Esta combinación
                                                                   provoca la aceleración.
partículas, de forma que se aplica a cada placa un potencial
                                                                   Estos aceleradores tienen un límite de velocidad bajo en
alterno cuidadosamente controlado de forma que se repita de
                                                                   comparación con los sincrotrones debido a los efectos
forma continua el proceso para cada haz.
                                                                   explicados anteriormente. Aun así las velocidades que se
                                                                   alcanzan son muy altas, llamadas relativistas por ser cercanas
                                                                   a la velocidad de la luz. Por este motivo se suelen utilizar
                                                                   unidades de energía (electronvoltios y sus submúltiplos
                                                                   habitualmente) en lugar de unidades de velocidad. Por
                                                                   ejemplo, para protones, el límite se encuentra en unos 10
                                                                   MeV. Por este motivo los ciclotrones solo se pueden usar en
                                                                   aplicaciones de bajas energías. Existen algunas mejoras
            Figura 2 Trayectoria Acelerador Lineal                 técnicas como el sincrociclotrón o el ciclotrón síncrono, pero
                                                                   el problema no desaparece.5
    B. Aceleradores Circulares
  Estos tipos de aceleradores poseen una ventaja añadida a los
aceleradores lineales al usar campos magnéticos en
combinación con los eléctricos, pudiendo conseguir
aceleraciones mayores en espacios más reducidos. Además las
partículas pueden permanecer confinadas en determinadas
configuraciones teóricamente de forma indefinida.
Sin embargo poseen un límite a la energía que puede
alcanzarse debido a la radiación sincrotrón que emiten las
partículas cargadas al ser aceleradas. La emisión de esta
radiación supone una pérdida de energía, que es mayor cuanto
                                                                             Figura 4 Dibujo de un acelerador ciclotron
más grande es la aceleración impartida a la partícula. Al
obligar a la partícula a describir una trayectoria circular          D. Sincrotron
realmente lo que se hace es acelerar la partícula, ya que la
                                                                     Uno de los primeros sincrotrones, que aceleraba protones,
velocidad cambia su sentido, y de este modo es inevitable que
                                                                   fue el Bevatron construido en el Laboratorio nacional
pierda energía hasta igualar la que se le suministra, alcanzando
                                                                   Brookhaven (Nueva York), que comenzó a operar en 1952,
una velocidad máxima.
                                                                   alcanzando una energía de 3 GeV.
                                                                   El sincrotrón presenta algunas ventajas con respecto a los
                                                                   aceleradores lineales y los ciclotrones. Principalmente que son
                                                                   capaces de conseguir mayores energías en las partículas
                                                                   aceleradas. Sin embargo necesitan configuraciones de campos
                                                                   electromagnéticos mucho más complejos, pasando de los
                                                                   simples dipolos eléctricos y magnéticos que usan el resto de
                                                                   aceleradores a configuraciones de cuadrupolos, sextupolos,
                                                                   octupolos y mayores.
           Figura 3 Trayectoria Acelerador Circular                Estos aceleradores llevan asociado el uso de mayores
                                                                   capacidades tecnológicas e industriales, tales como y entre
  Para un mismo campo eléctrico de aceleración, el acelerador
                                                                   otras muchas:
circular permite alcanzar mayores energías, pues la particular     El desarrollo de superconductores, capaces de crear los
pasa repetidas veces por el campo.
                                                                   campos electromagnéticos necesarios, sin la necesidad de
Por otro lado, es más sencillo conducir la partícula en la
                                                                   elevar el consumo eléctrico hasta cotas impensables,
dirección adecuada en un acelerador lineal debido a que no se
                                                                   sistemas de vacío, que permitan mantener las partículas en el
3

conducto donde se mantienen las partículas, sin pérdidas del       se atraen o porque la materia se transforma.
haz inadmisibles, superordenadores, capaces de calcular las        Pero este universo que es de la física de partículas se halla a
trayectorias de las partículas en las distintas configuraciones    un nivel sub-sub-atómico, es decir, en unidad de medida de
simuladas y, posteriormente, asimilar las enormes cantidades       longitud vendría a ser 1*10E-18 metros o inclusive más
de datos generadas en los análisis científicos de los grandes      pequeño.
aceleradores como el LHC.6                                         Estudios relativamente recientes, han determinado la
                                                                   existencia de “partículas elementales” llamadas quarks, las
                                                                   cuales se busca estudiar con la ayuda del acelerador de
                                                                   partículas.




         Figura 5 Esquema de un acelerador sincrotrón

  E. Principios Fisicos
   Como toda gran maquina eléctrica, el acelerador de
partículas tiene sus fundamentos teóricos, en el caso del
acelerador, los más relevantes se hallan en el ámbito de la
física, siendo un poco más específicos, existe una ecuación en
la cual se fundamenta todo el estudio y análisis de los                                  Figura 6 Nucleo de un atomo
aceleradores y en el cual nos centraremos. Esta ecuación no es
más que la desarrollada por Albert Einstein y es la siguiente:       Además, existe un gran interés en demostrar o desechar la
                                                                   existencia de una partícula llamada Boson de Higgs, la cual se
                                                                   cree que podría ser la causante de que el resto de partículas
                                                                   constituyentes de la materia tengan masa.
  Einstein en su teorema de la relatividad nos dice que “La        Ciertamente la respuesta a este enigma es aún desconocida,
masa es una forma de energía”. A partir de esta teoría, nacen      para dar respuesta a este y otros paradigmas mas, es que los
dos nuevos conceptos que ya se han podido comprobar                científicos se valen de la ayuda de los aceleradores de
durante los experimentos realizados con los aceleradores de        partículas.
partículas y estos son:
1) La energía puede transformarse en masa; cuando las                                      IV. EL CERN Y EL LHC
     partículas se mueven a velocidades cercanas a la luz, se
                                                                     El CERN por sus siglas (Centro Europeo de Investigación
     crea un efecto en donde estas partículas, debido a la
                                                                   Nuclear). Es una institución en el cual participan más de 20
     cantidad de energía muy grande, ya no pueden aumentar         países y en el cual se realizan estudios de las partículas más
     más su velocidad pero sufren un incremento en su masa lo      fundamentales que constituyen la materia mediante colisiones
     que causa que tengan una masa mucho mayor a la que            de las mismas a grandes velocidades.
     tienen en reposo.                                             Esta centro fue creado alrededor del año 1954, y se ubica bajo
2) Masas pueden aniquilarse dando energía; por otra parte,         las fronteras de Suiza y Francia, tiene un perímetro de 27Km y
     sucede que, cuando las masas de los núcleos de 2 o más        una profundidad de 140m, en el se trabajan con energías de
     partículas se unen, liberan energía y muchas veces el         hasta 14TeV.7
     núcleo resultante tiende a tener una masa ligeramente           Por su parte, el LHC por sus siglas en ingles (Large Hadron
     menor a la masa que debería tener, es decir, la masa          Collider), el gran colisionador de hadrones es un acelerador y
     resultante no es directamente la suma de las masas que la     colisionador de partículas que está ubicado en el CERN, y fue
     conformaron, sino que es levemente menor, por esta razón      diseñado para colisionar haces de protones, con el propósito
     es que se dice que hubo un desprendimiento de masa o          de examinar la validez de la teoría que describe las relaciones
     “perdida” de masa liberando energía. De igual manera          entre las partículas elementales, a esta teoría si la conoce como
     suceden procesos inversos en los que absorben energía,        modelo estándar la cual es el marco teórico de la física de
     estos procesos corresponden a la fusión nuclear.              partículas. Dentro del LHC se llevan a cabo diversos procesos
  Estos experimentos se los realizan con el fin de conocer un      para realizar la colisión de las partículas, dichos procesos o
poco más sobre la “base” de toda la materia, es decir, tratar de   pasos serán explicados de manera superficial a continuación
                                                                   tratando de abarcar las etapas esenciales antes que las
conocer los componentes más básicos de la materia, lo que se
                                                                   partículas lleguen a colisionar entre ellas.
suele denominar como partículas elementales debido a que no
                                                                   _________________________________
se podrían dividir a un nivel más pequeño.                            5-6Aceleradores –de-particulas-particle-acelerator, física, portal hsipanos,
Muchos científicos y físicos afirman que esto implicaría           ciencia
conocer el comportamiento de toda la materia y que                    7 Antonio Ferrer-IFIC-Universidad de Valencia-CSIC
consecuentemente entenderíamos mejor el mundo que nos
rodea y responderíamos a preguntas como porque los cuerpos
4

                                                                   un acelerador lineal, hasta alcanzar una velocidad de
                                                                   aproximadamente 1/3 de la velocidad de la luz.




         Figura 7 Complejo de aceleradores del CERN
                                                                            Figura 9 Protones dentro del acelerador lineal
            V. LHC: ETAPAS Y FUNCIONAMIENTO
                                                                     A partir de aquí comienza una segunda etapa que ya no
  La ciencia a seguido un largo camino para tratar de entender     puede ser lineal, para aumentar la intensidad del aceleración el
los bloques de los que está hecho la materia. Newton y otros       paquete de protones se divide en 4, ahora la aceleración es de
han hecho esfuerzos para el desarrollo de una teoría para la       forma circular, en una circunferencia de unos 150metros. Los
materia, en los últimos 100 años los científicos descubrieron      átomos dan vueltas y vueltas mientras son empujados
que los átomos no eran macizos.                                    mediante la acción de un campo eléctrico positivo que se
Con la ayuda del LHC se intenta descubrir todos los secretos       aplica cuando los protones pasan por un determinado punto,
que se ocultan en las partículas elementales. La física moderna    además otros campos eléctricos hacen que las trayectorias
analiza partículas a nivel sub subatómico, a estas partículas se   sean las correctas, de esta manera los protones se acelera hasta
las denomina quarks, nadie ha visto uno aun, pero se ha            el 91.6% de la velocidad de la luz.
comprobado que estos existen, pero, ¿como la ciencia ha
determinado que estos en verdad existen?
Bueno esto se pretende demostrar con la ayuda de los
aceleradores de partículas, pero más específicamente con el
LHC, en el, las partículas se aceleran hasta obtener
velocidades cercanas a la de la luz, pero para ello se siguen
una serie de etapas antes de realizar las colisiones y poder
estudiar los resultados obtenidos.
  Una de botella de hidrogeno es el comienzo del mayor
acelerador de partículas (LHC) (Gran colisionador de
hadrones), que se encuentra situado bajo las montañas de
ginebra, suiza. Los átomos de hidrogeno, son introducidos
dentro de un acelerador lineal, pero antes de comenzar son
ionizados (se les quitan los electrones), de tal manera que        Figura 10 Protones acelerados y separados en grupos dentro del
                                                                                        acelerador circular
queda únicamente los núcleos, es decir, protones estos tienen
carga positiva y pueden ser acelerados por acción de un campo        Una vez acelerados, los paquetes van a ser recombinados en
eléctrico.                                                         2 haces, de esta manera serán llevados hasta el acelerador
                                                                   protón sincrotrón, en una tercera etapa. Ahora ya están en un
                                                                   acelerador de 628 metros de circunferencia ahí los protones
                                                                   van a tomar una velocidad del 99.9% de la velocidad de la luz.
                                                                   Ahora hemos alcanzado un punto, que en el de a partir de
                                                                   ahora toda la energía que se transmite a los protones mediante
                                                                   los campos eléctricos ya no se pueden transformar en mayor
                                                                   velocidad, pues ninguna partícula se puede acelerar a mayor
                                                                   velocidad que la velocidad de la luz, de modo que la energía
                                                                   añadida se convierte en masa que se añade a los protones, en
                                                                   otras palabras los protones ya no van a ir más rápido, pero
                                                                   serán más pesados(la energía cinética de los protones se mide
                                                                   en electronvoltios), en este punto la energía de cada protón es
    Figura 8 Ingreso de las partículas dentro del acelerador       de 25GeV (los protones son 25 veces más pesados que cuando
                                                                   están en reposo).
  El camino de estas partículas que van a colisionar a energías
enormes empieza con la aceleración de los protones mediante
5




                                                                    Figura 13 Momentos antes y después de la colisión de los haces

                                                                    En síntesis, de esta manera es como se producen las colisiones
                                                                    entre los haces de protones, de igual manera se dice que los
                                                                    quarks fueron descubiertos en experimentos como este en el
                                                                    año de 1996. Ahora, lo que se intenta lograr mediante estos
  Figura 11 Los protones separados en dos haces dentro de una
                         tercera etapa                              experimentos es recrear las condiciones que pudieron haberse
                                                                    dado en los primeros instantes después de la explosión del big
  Finalmente, los protones pasan en una 4ta etapa, el súper         bang, realizando esto, pudiésemos tener una ligera idea de
protón sincrotrón, un anillo de 7km de circunferencia, aquí la      cómo funciona el universo e incluso pudiésemos obtener
energía de los protones se eleva hasta 425GeV y están listos        pautas para que, de cierta forma, determinar que podría pasar
para pasar al gigantesco gran colisionador de hadrones (LHC)        en el futuro, por esta razón es que los científicos del mundo
si todo bajo los campos y montañas entre Francia y suiza, un        demuestran tal interés en el éxito de este experimento, pero
anillo de 27km donde los haces de protones van a circular en        esto al mismo tiempo ha levantado muchas controversias,
sentido contrario. Dos sofisticados ingenios sincronizan los        criticas e incluso temores. Han aparecido muchas nuevas
haces de forma que hacen que uno circule en sentido de las          teorías sobre lo que podría suceder durante o después de uno
manecillas del reloj, mientras el otro lo hace en sentido           de estos experimentos.
contrario. De este modo se consigue que cuando se choquen
los haces de protones la energía conseguida sea el doble.




Figura 12 Haces de protones separados y listos para colisionar en
una cuarta etapa
                                                                               Figura 14 Instante de colisión de partículas
  Aproximadamente 30 minutos después de haber inyectado
los átomos de hidrogeno en el acelerador, estamos listos para         De igual manera los experimentos más recientes muestran
la colisión. Se tienen alrededor de 2800 paquetes y durante         resultados impresionantes e inimaginables, resultados que ya
este tiempo el LHC añade energía a los protones, la velocidad       han marcado una nueva etapa para la física, o al menos, han
es tan próxima a la velocidad de la luz que dichos haces dan        cambiado la forma de ver la física de todos los científicos así
11000 vueltas por segundo alrededor del anillo, finalmente          como de las personas comunes, estos resultados se los
cada protón tiene una energía de 7TeV y son 7000 veces más          analizará ligeramente a continuación.
pesados que en reposo.8 Los campos magnéticos que son
necesarios para mantener a los protones dentro del anillo son
tan grandes que hacen falta más de 12mil electro imanes para
mantenerlos, y tienen que ser tan eficientes que necesitamos
que estén hechos de material superconductor. Finalmente se
va a producir la colisión entre dos protones con una energía
total de 14TeV, tratando de reproducir condiciones posteriores
al big bang. Las trayectorias del producto de colisión son
analizadas por ordenadores conectados a los detectores, así es
como se encuentran las nuevas partículas y como se investiga
lo que pudo haber ocurrido en los primeros instantes del
universo, como se comporta actualmente y que va a ocurrir en
el futuro.
_______________________                                                Figura 15 Vista de la trayectoria de un neutrino; fotografía
8 Aceleradores-Particulas-funcionamiento-LHC-youtube                                              corbis
6

     VI. ACELERADORES DE PARTÍCULAS: APLICACIONES                     Por todas estas cuestiones, el LHC es uno de los proyectos
                 COMUNES E IMPACTO SOCIAL                           más controversiales de la historia. A preguntas como estas, o
  Tras haber analizado los aceleradores de partículas podemos       temores comunes de las personas, los directores del CERN
decir que no todos son de tamaño colosal como el LHC, sino          responden lo siguiente:” Ridículo, obviamente, el mundo no se
que los encontramos a menor escala en nuestro diario vivir y        acabará cuando se encienda el LHC", dijo el líder del proyecto
que si no fuese por estos aceleradores no pudiésemos hacer          Lyn Evans. Davis Francis, un físico del enorme detector de
varias cosas en nuestra vida cotidiana como por ejemplo ver la      partículas ATLAS, del LHC, sonrió cuando se le preguntó si
televisión. Este ejemplo del televisor es el más básico y el más    le preocupaban los agujeros negros y las hipotéticas partículas
común de todos debido a que dentro del televisor encontramos        mortíferas llamadas strangelets. "Si yo supusiera que esto
un acelerador lineal, en donde las partículas aceleradas inciden    fuese a suceder, estaría bien lejos de aquí", respondió.”9
sobre la pantalla emitiendo luz y desvelando las imágenes que         La seguridad del colisionador, que generará energías siete
vemos.                                                              veces superiores a las de su rival más poderoso, el Fermilab
                                                                    cerca de Chicago, ha sido motivo de debate durante años. El
                                                                    físico Martin Rees ha calculado que las probabilidades de que
                                                                    un acelerador produzca una catástrofe global son de una en 50
                                                                    millones: diminuta, pero igual a la de ganar algunas de las
                                                                    loterías. Por el contrario, un equipo de CERN emitió este mes
                                                                    un informe según el cual "no hay peligros concebibles" de que
                                                                    se produzca un acontecimiento cataclísmico. El informe
                                                                    confirmó esencialmente las conclusiones de un informe sobre
                                                                    seguridad de CERN en el 2003, y un panel de cinco
                                                                    prominentes científicos no afiliados a CERN, incluyendo un
                                                                    premio Nobel, avaló las conclusiones.10
      Figura 16 Televisión; ejemplo de un acelerador lineal           Al refutar las predicciones apocalípticas, los científicos de
                                                                    CERN aclaran que los rayos cósmicos han bombardeado la
  Pero la televisión no es la única aplicación que tienen los       Tierra y han desencadenado colisiones similares a las
aceleradores de partículas, existen varios instrumentos como        planeadas para el LHC desde que se formó el sistema solar
por ejemplo en el área de la medicina que no existirían de no       hace cuatro mil 500 millones de años. Y hasta ahora la Tierra
ser por los aceleradores.                                           ha sobrevivido. "El LHC sólo va a reproducir lo que la
                                                                    naturaleza hace cada segundo, lo que ha estado haciendo
                                                                    durante miles de millones de años", dijo John Ellis, un físico
                                                                    teórico de CERN. Críticos como Wagner han dicho que las
                                                                    colisiones causadas por aceleradores podrían ser más
                                                                    peligrosas que las de los rayos cósmicos. Ambas podrían
                                                                    producir miniagujeros negros, versiones subatómicas de los
                                                                    agujeros negros cósmicos, estrellas comprimidas cuyo campo
                                                                    de gravitación es tan poderoso que pueden tragarse planetas
                                                                    enteros y otras estrellas. Pero los miniagujeros negros
                                                                    producidos por las colisiones de rayos cósmicos
                                                                    probablemente viajarían a tal velocidad que atravesarían la
Figura 17 Aplicaciones medicas de los aceleradores de partículas    Tierra sin consecuencias. Los miniagujeros negros producidos
                                                                    por un acelerador de partículas, conjeturan los escépticos, se
  De esta manera podemos asegurar que los aceleradores              desplazarían más lentamente y podrían quedar atrapados
abarcan más que solo realizar colisiones de partículas y tratar     dentro del campo gravitacional de la Tierra, y a la larga
de descubrir las bases de la materia.                               amenazar el planeta. Ellis dijo que los objetores dan por
Este proyecto del LHC se ha visto envuelto en una serie de          sentado que el colisionador creará microagujeros negros, lo
circunstancias y debates sobre si estaría o no bien realizar este   que consideró improbable. Y aun si aparecieran, dijo, se
tipo de experimentos, así como la opinión de diversos grupos        evaporarían instantáneamente, como pronosticó el físico
humanos entre prensa, iglesia y otros grupos científicos.           británico Stephen Hawking.11
Ciertamente la tensión aparece cuando se habla sobre la               De cualquier manera, y aunque se extremen las
posibilidad de que sucedieran algún tipo de error o accidente y     precauciones, siempre existirá un temor hacia lo que podría
se perdiera el control del LHC o más propiamente dicho, que         ocurrir, es este mismo temor el que nos obliga a tomar todas
se perdiera el control de la reacción que se origina al             las precauciones de caso. Controversial o no, no cabe duda de
colisionar los haces de protones, arrojando como posibilidades      que el acelerador de partículas es un instrumento que nos
de la creación de un agujero negro que pudiera “tragarse” al        ayudara a desvelar muchos enigmas existentes.
planeta o que sucediera una reacción que dejaría al planeta         _______________________________
inerte. De igual manera otros tipos de críticas rodean al LHC       9-11 Fuente “El Universal” acelerador-de-articulas-post-taringa-info-martes
como el hecho de que se lo llega a llamar “La máquina de            05 de agosto del 2008
Dios”, o que con esta máquina se pretende encontrar “La
partícula de Dios”.
7

                     VII. CONCLUSIONES                              motivo muchas veces nos dejamos llevar de ese tipo de
   El tema del acelerador de partículas abarca muchos ámbitos       información que no tenemos la certeza que sea la correcta,
de la ciencia y física, también es una de las maquinas con          considero más apropiado tomar información directo de la
mayor desarrollo tecnológico de la historia de la humanidad         fuente.
puesto que integra estos tipos de conocimientos y muchos
más. Ciertamente, el desarrollo del LHC y su funcionamiento                            REFERENCIAS BLIBLIOGRAFICAS
apropiado contribuyen valioso conocimiento a la humanidad y         [1]   Historia de los aceleradores por José Luis Alcaraz-joalau@alumni.uv.es.
                                                                    [2]   Partículas Elementales-Maria Jose Herrero Solans; Catedratica del
con certeza se puede decir que es todo un éxito.                          departamento de física de la UNAM 1/8/2012
  Solo con el tiempo y con mucha experimentación                    [3]   Antonio Ferrer-IFIC-Universidad de Valencia-CSIC Catedratico de
comprobaremos o desecharemos las diversas teorías que se                  Física Atómica, Molecular y Nuclear
                                                                    [4]   Acelerador de Particulas-Dr Eduardo Andrade Instituto de Física de la
han planteado entre ellas si existe el boson de higgs. Entre
                                                                          UNAM.
otros experimentos del LHC, se encuentra el de recrear los          [5]   Ing. Romel Rodas, profesor de la Universidad Politecnica Salesiana,
primeros instantes luego del big bang, esto con el fin de                 Cuenca-Ecuador
comprender un poco mejor la materia y el universo que nos           [6]   Sistemas-inerciales, principio-de-equivalencia, teorema de la relatividad,
                                                                          disponible en www.fisica-relatividad.com
rodea además de tener la esperanza de que mediante este             [7]   Acelerador-de-particulas, funcionamiento del LHC, disponible en
experimento poder predecir lo que pasara en el futuro con las             www.youtube .com
estrellas y todas las masas cósmicas. Se ha podido comprobar        [8]   Acelerador de particulas/puede traer consecuencias?post –info,
                                                                          disponible en www.taringa.net.
también el cumplimiento de la teoría de la relatividad de           [9]   Fisica, aceleradores de particulas-ciencia, portalhispanos.com
Albert Einstein arrojando asombrosos resultados inesperados,
el posible descubrimiento de algunos neutrinos que viajan más       [10] Que es un acelerador de partículas? Portal web, www.saberia.com
rápido que la velocidad de la luz ciertamente cambia
completamente la forma de cómo hemos concebido a la física
hasta el día de hoy, por supuesto que esto va contra la teoría
de Einstein pero no significa que esta será desechada, puesto
que incluso estos mismos descubrimientos fueron alcanzados
basados en este principio, desde un punto de vista un tanto
personal, considero que esto marca una etapa , como en el
caso de las leyes de Newton que son aplicables hasta cierto
punto, ahora las leyes de Einstein se las aplicara en tanto la
materia viaje a menor velocidad que la de la luz, estas teorías
no se pueden simplemente desechar y regirán por algunos años
más.
  Con respecto al riesgo que representa el acelerador de
partículas, en realidad no creo que exista ningún riesgo de
creación de un agujero negro o la esparcion de partículas que
dejen al planeta como una masa inerte puesto que para lograr
algo como eso deberíamos brindar una cantidad infinita de
impulso a las partículas y para ello deberíamos dar una
cantidad infinita de energía y por mucho que se acumule
energía en una partícula nunca alcanzaremos los niveles
necesarios para ello, aparte que se trata de dimensiones
sumamente pequeñas dentro de un espacio extremadamente
grande para las partículas, y cuando estas colisionan, no lo
hacen todas a la vez. Ahora con respecto a las medidas de
seguridad dentro del acelerador, el riesgo es alto por la
cantidad de energía que alcanzan las partículas, pero de mismo
modo las normas de precaución deben ser extremadamente
altas, otro factor es que estos experimentos se los realizan en
países con altos estándares de seguridad y una prueba de ello
es que el LHC está construido bajo tierra.
  Con respecto a observaciones por parte de la iglesia y/o por
grupos religiosos sobre el tema, no se trata de jugar a ser Dios,
son tan solo pruebas de lo que pudo haber sucedido, lo único
que buscan los humanos es encontrar respuesta a muchas de
sus preguntas. Con toda la información esparcida mediante los
medios de comunicación, todas las personas nos vemos
bombardeadas diariamente con mucha información y por este

Mais conteúdo relacionado

Mais procurados

ELECTROSTATICA
ELECTROSTATICAELECTROSTATICA
ELECTROSTATICAsaulino27
 
Modelo atómico de bohr
Modelo atómico de bohrModelo atómico de bohr
Modelo atómico de bohrMarcos Sanchez
 
Ensayo sobre electromagntismo01
Ensayo sobre electromagntismo01Ensayo sobre electromagntismo01
Ensayo sobre electromagntismo01luisdanielmr
 
Electricidad
ElectricidadElectricidad
Electricidadhujiol
 
Qué es la mecanica cuantica
Qué es la mecanica cuanticaQué es la mecanica cuantica
Qué es la mecanica cuanticaFisica_1
 
Proyecto van der graaff
Proyecto van der graaffProyecto van der graaff
Proyecto van der graaffAlexis Recalde
 
2014-08-10_01-13-58108494.pdf
2014-08-10_01-13-58108494.pdf2014-08-10_01-13-58108494.pdf
2014-08-10_01-13-58108494.pdfssuserbc41921
 
Final presentation on antimatter
Final presentation on antimatterFinal presentation on antimatter
Final presentation on antimatterArpit Saxena
 
Spin of electron and proton
Spin of electron and protonSpin of electron and proton
Spin of electron and protonayesha455941
 
Resolucion problemas Fisica Moderna
Resolucion problemas Fisica ModernaResolucion problemas Fisica Moderna
Resolucion problemas Fisica ModernaJosé Miranda
 
Experimentos caseros sobre electromagnetismo
Experimentos caseros sobre electromagnetismoExperimentos caseros sobre electromagnetismo
Experimentos caseros sobre electromagnetismoOscar Ayala Angulo
 
S01.s2 ley de coulomb
S01.s2 ley de coulombS01.s2 ley de coulomb
S01.s2 ley de coulombcarmen arela
 

Mais procurados (20)

Semana3 capacitancia
Semana3 capacitanciaSemana3 capacitancia
Semana3 capacitancia
 
ELECTROSTATICA
ELECTROSTATICAELECTROSTATICA
ELECTROSTATICA
 
2 electromagnetismo
2 electromagnetismo2 electromagnetismo
2 electromagnetismo
 
Modelo atómico de bohr
Modelo atómico de bohrModelo atómico de bohr
Modelo atómico de bohr
 
Ensayo sobre electromagntismo01
Ensayo sobre electromagntismo01Ensayo sobre electromagntismo01
Ensayo sobre electromagntismo01
 
Electricidad
ElectricidadElectricidad
Electricidad
 
Qué es la mecanica cuantica
Qué es la mecanica cuanticaQué es la mecanica cuantica
Qué es la mecanica cuantica
 
Proyecto van der graaff
Proyecto van der graaffProyecto van der graaff
Proyecto van der graaff
 
ELECTROMECANICA
ELECTROMECANICAELECTROMECANICA
ELECTROMECANICA
 
2014-08-10_01-13-58108494.pdf
2014-08-10_01-13-58108494.pdf2014-08-10_01-13-58108494.pdf
2014-08-10_01-13-58108494.pdf
 
Semi conductores
Semi conductoresSemi conductores
Semi conductores
 
Final presentation on antimatter
Final presentation on antimatterFinal presentation on antimatter
Final presentation on antimatter
 
Electricidad estatica
Electricidad estaticaElectricidad estatica
Electricidad estatica
 
Spin of electron and proton
Spin of electron and protonSpin of electron and proton
Spin of electron and proton
 
Fuerza electrica
Fuerza electricaFuerza electrica
Fuerza electrica
 
Resolucion problemas Fisica Moderna
Resolucion problemas Fisica ModernaResolucion problemas Fisica Moderna
Resolucion problemas Fisica Moderna
 
Experimentos caseros sobre electromagnetismo
Experimentos caseros sobre electromagnetismoExperimentos caseros sobre electromagnetismo
Experimentos caseros sobre electromagnetismo
 
Fuerza Electrica
Fuerza ElectricaFuerza Electrica
Fuerza Electrica
 
Método científico
Método científicoMétodo científico
Método científico
 
S01.s2 ley de coulomb
S01.s2 ley de coulombS01.s2 ley de coulomb
S01.s2 ley de coulomb
 

Destaque

Acelerador de partículas
Acelerador de partículasAcelerador de partículas
Acelerador de partículasmanolo654321
 
Trabajo de Gran Colisionador de Hadrones
Trabajo de Gran Colisionador de HadronesTrabajo de Gran Colisionador de Hadrones
Trabajo de Gran Colisionador de HadronesVanee
 
Gran colisionador de hadrones (lhc)
Gran colisionador de hadrones (lhc)Gran colisionador de hadrones (lhc)
Gran colisionador de hadrones (lhc)Diana López Rmz
 
Accelerador de particules 1
Accelerador de particules 1Accelerador de particules 1
Accelerador de particules 1Agnès Molons
 
Utilidad de Radioterapia Externa con Acelerador Lineal en Falla Bioquímica
Utilidad de Radioterapia Externa con Acelerador Lineal en Falla BioquímicaUtilidad de Radioterapia Externa con Acelerador Lineal en Falla Bioquímica
Utilidad de Radioterapia Externa con Acelerador Lineal en Falla BioquímicaUro Woller
 
Aceleradores de Partículas
Aceleradores de PartículasAceleradores de Partículas
Aceleradores de PartículasLucas Moura
 
Descripcion del cuarto oscuro
Descripcion del cuarto oscuroDescripcion del cuarto oscuro
Descripcion del cuarto oscuroaraceli garcia
 
Acelerador de partículas
Acelerador de partículasAcelerador de partículas
Acelerador de partículasfgnfsgn
 

Destaque (13)

Acelerador de partículas
Acelerador de partículasAcelerador de partículas
Acelerador de partículas
 
Trabajo de Gran Colisionador de Hadrones
Trabajo de Gran Colisionador de HadronesTrabajo de Gran Colisionador de Hadrones
Trabajo de Gran Colisionador de Hadrones
 
Gran colisionador de hadrones (lhc)
Gran colisionador de hadrones (lhc)Gran colisionador de hadrones (lhc)
Gran colisionador de hadrones (lhc)
 
Accelerador de particules 1
Accelerador de particules 1Accelerador de particules 1
Accelerador de particules 1
 
Utilidad de Radioterapia Externa con Acelerador Lineal en Falla Bioquímica
Utilidad de Radioterapia Externa con Acelerador Lineal en Falla BioquímicaUtilidad de Radioterapia Externa con Acelerador Lineal en Falla Bioquímica
Utilidad de Radioterapia Externa con Acelerador Lineal en Falla Bioquímica
 
Acelerador De Particulas
Acelerador De ParticulasAcelerador De Particulas
Acelerador De Particulas
 
Clase 9
Clase 9Clase 9
Clase 9
 
Introducción al LHC
Introducción al LHCIntroducción al LHC
Introducción al LHC
 
Aceleradores de Partículas
Aceleradores de PartículasAceleradores de Partículas
Aceleradores de Partículas
 
Radioterapia
RadioterapiaRadioterapia
Radioterapia
 
Descripcion del cuarto oscuro
Descripcion del cuarto oscuroDescripcion del cuarto oscuro
Descripcion del cuarto oscuro
 
Acelerador de partículas
Acelerador de partículasAcelerador de partículas
Acelerador de partículas
 
areas de revelado
areas de reveladoareas de revelado
areas de revelado
 

Semelhante a Acelerador de particulas

Los aceleradores de partíuclas y el lhc
Los aceleradores de partíuclas y el lhcLos aceleradores de partíuclas y el lhc
Los aceleradores de partíuclas y el lhcnuriainformatica
 
Aceleradores de Partículas & El Gran colisionador de hadrones
Aceleradores de Partículas & El Gran colisionador de hadrones Aceleradores de Partículas & El Gran colisionador de hadrones
Aceleradores de Partículas & El Gran colisionador de hadrones Jose Simmonds
 
LHC (Gran Colisionador de Hadrones)
LHC (Gran Colisionador de Hadrones)LHC (Gran Colisionador de Hadrones)
LHC (Gran Colisionador de Hadrones)geopaloma
 
El atomo atravez del tiempo .pdf
El atomo atravez del tiempo .pdfEl atomo atravez del tiempo .pdf
El atomo atravez del tiempo .pdfmaa20190016eruiz
 
Ensayo teoria electromagnetica
Ensayo teoria electromagneticaEnsayo teoria electromagnetica
Ensayo teoria electromagneticaosoJohns
 
Revista Fibra Óptica y Láseres
Revista Fibra Óptica y LáseresRevista Fibra Óptica y Láseres
Revista Fibra Óptica y LáseresiiLeaNaa JR
 
Aceleradores de partículas inacabado
Aceleradores de partículas inacabadoAceleradores de partículas inacabado
Aceleradores de partículas inacabadoguest4ed99b
 
LHC: El colisionador de hadrones
LHC: El colisionador de hadronesLHC: El colisionador de hadrones
LHC: El colisionador de hadronesYuri Milachay
 
BEATRIZ-GATO_Antimateia_materia_oscura_energia_oscura.pdf
BEATRIZ-GATO_Antimateia_materia_oscura_energia_oscura.pdfBEATRIZ-GATO_Antimateia_materia_oscura_energia_oscura.pdf
BEATRIZ-GATO_Antimateia_materia_oscura_energia_oscura.pdfMarianoEstremadoyroG
 
HACIA DÓNDE DEBE DIRIGIR EL DESARROLLO TECNOLÓGICO DE VENEZUELA.ppt
HACIA DÓNDE DEBE DIRIGIR EL DESARROLLO TECNOLÓGICO DE VENEZUELA.pptHACIA DÓNDE DEBE DIRIGIR EL DESARROLLO TECNOLÓGICO DE VENEZUELA.ppt
HACIA DÓNDE DEBE DIRIGIR EL DESARROLLO TECNOLÓGICO DE VENEZUELA.pptALFREDO OLIVAR
 
Cómo funciona el rayo laser
Cómo funciona el rayo laserCómo funciona el rayo laser
Cómo funciona el rayo laserLisssshu
 
Qué significa cern salaan
Qué significa cern salaanQué significa cern salaan
Qué significa cern salaancmcbachillerato
 

Semelhante a Acelerador de particulas (20)

Acelerador de particulas
Acelerador de particulasAcelerador de particulas
Acelerador de particulas
 
Los aceleradores de partíuclas y el lhc
Los aceleradores de partíuclas y el lhcLos aceleradores de partíuclas y el lhc
Los aceleradores de partíuclas y el lhc
 
Aceleradores de Partículas & El Gran colisionador de hadrones
Aceleradores de Partículas & El Gran colisionador de hadrones Aceleradores de Partículas & El Gran colisionador de hadrones
Aceleradores de Partículas & El Gran colisionador de hadrones
 
CERN
CERN CERN
CERN
 
LHC (Gran Colisionador de Hadrones)
LHC (Gran Colisionador de Hadrones)LHC (Gran Colisionador de Hadrones)
LHC (Gran Colisionador de Hadrones)
 
El atomo atravez del tiempo .pdf
El atomo atravez del tiempo .pdfEl atomo atravez del tiempo .pdf
El atomo atravez del tiempo .pdf
 
Ensayo teoria electromagnetica
Ensayo teoria electromagneticaEnsayo teoria electromagnetica
Ensayo teoria electromagnetica
 
Reactor nuclear
Reactor nuclearReactor nuclear
Reactor nuclear
 
Revista Fibra Óptica y Láseres
Revista Fibra Óptica y LáseresRevista Fibra Óptica y Láseres
Revista Fibra Óptica y Láseres
 
Aceleradores de partículas inacabado
Aceleradores de partículas inacabadoAceleradores de partículas inacabado
Aceleradores de partículas inacabado
 
LHC: El colisionador de hadrones
LHC: El colisionador de hadronesLHC: El colisionador de hadrones
LHC: El colisionador de hadrones
 
FISICA MODERNA
FISICA MODERNAFISICA MODERNA
FISICA MODERNA
 
BEATRIZ-GATO_Antimateia_materia_oscura_energia_oscura.pdf
BEATRIZ-GATO_Antimateia_materia_oscura_energia_oscura.pdfBEATRIZ-GATO_Antimateia_materia_oscura_energia_oscura.pdf
BEATRIZ-GATO_Antimateia_materia_oscura_energia_oscura.pdf
 
Lhc
LhcLhc
Lhc
 
Electro-Bisturí
Electro-BisturíElectro-Bisturí
Electro-Bisturí
 
HACIA DÓNDE DEBE DIRIGIR EL DESARROLLO TECNOLÓGICO DE VENEZUELA.ppt
HACIA DÓNDE DEBE DIRIGIR EL DESARROLLO TECNOLÓGICO DE VENEZUELA.pptHACIA DÓNDE DEBE DIRIGIR EL DESARROLLO TECNOLÓGICO DE VENEZUELA.ppt
HACIA DÓNDE DEBE DIRIGIR EL DESARROLLO TECNOLÓGICO DE VENEZUELA.ppt
 
Semana #1
Semana #1Semana #1
Semana #1
 
Cómo funciona el rayo laser
Cómo funciona el rayo laserCómo funciona el rayo laser
Cómo funciona el rayo laser
 
Rmn varios
Rmn variosRmn varios
Rmn varios
 
Qué significa cern salaan
Qué significa cern salaanQué significa cern salaan
Qué significa cern salaan
 

Último

dokumen.tips_36274588-sistema-heui-eui.ppt
dokumen.tips_36274588-sistema-heui-eui.pptdokumen.tips_36274588-sistema-heui-eui.ppt
dokumen.tips_36274588-sistema-heui-eui.pptMiguelAtencio10
 
PARTES DE UN OSCILOSCOPIO ANALOGICO .pdf
PARTES DE UN OSCILOSCOPIO ANALOGICO .pdfPARTES DE UN OSCILOSCOPIO ANALOGICO .pdf
PARTES DE UN OSCILOSCOPIO ANALOGICO .pdfSergioMendoza354770
 
Hernandez_Hernandez_Practica web de la sesion 11.pptx
Hernandez_Hernandez_Practica web de la sesion 11.pptxHernandez_Hernandez_Practica web de la sesion 11.pptx
Hernandez_Hernandez_Practica web de la sesion 11.pptxJOSEMANUELHERNANDEZH11
 
LAS_TIC_COMO_HERRAMIENTAS_EN_LA_INVESTIGACIÓN.pptx
LAS_TIC_COMO_HERRAMIENTAS_EN_LA_INVESTIGACIÓN.pptxLAS_TIC_COMO_HERRAMIENTAS_EN_LA_INVESTIGACIÓN.pptx
LAS_TIC_COMO_HERRAMIENTAS_EN_LA_INVESTIGACIÓN.pptxAlexander López
 
tics en la vida cotidiana prepa en linea modulo 1.pptx
tics en la vida cotidiana prepa en linea modulo 1.pptxtics en la vida cotidiana prepa en linea modulo 1.pptx
tics en la vida cotidiana prepa en linea modulo 1.pptxazmysanros90
 
El uso delas tic en la vida cotidiana MFEL
El uso delas tic en la vida cotidiana MFELEl uso delas tic en la vida cotidiana MFEL
El uso delas tic en la vida cotidiana MFELmaryfer27m
 
La era de la educación digital y sus desafios
La era de la educación digital y sus desafiosLa era de la educación digital y sus desafios
La era de la educación digital y sus desafiosFundación YOD YOD
 
Google-Meet-como-herramienta-para-realizar-reuniones-virtuales.pptx
Google-Meet-como-herramienta-para-realizar-reuniones-virtuales.pptxGoogle-Meet-como-herramienta-para-realizar-reuniones-virtuales.pptx
Google-Meet-como-herramienta-para-realizar-reuniones-virtuales.pptxAlexander López
 
Mapa-conceptual-del-Origen-del-Universo-3.pptx
Mapa-conceptual-del-Origen-del-Universo-3.pptxMapa-conceptual-del-Origen-del-Universo-3.pptx
Mapa-conceptual-del-Origen-del-Universo-3.pptxMidwarHenryLOZAFLORE
 
El uso de las tic en la vida ,lo importante que son
El uso de las tic en la vida ,lo importante  que sonEl uso de las tic en la vida ,lo importante  que son
El uso de las tic en la vida ,lo importante que son241514984
 
Actividad integradora 6 CREAR UN RECURSO MULTIMEDIA
Actividad integradora 6    CREAR UN RECURSO MULTIMEDIAActividad integradora 6    CREAR UN RECURSO MULTIMEDIA
Actividad integradora 6 CREAR UN RECURSO MULTIMEDIA241531640
 
Medidas de formas, coeficiente de asimetría y coeficiente de curtosis.pptx
Medidas de formas, coeficiente de asimetría y coeficiente de curtosis.pptxMedidas de formas, coeficiente de asimetría y coeficiente de curtosis.pptx
Medidas de formas, coeficiente de asimetría y coeficiente de curtosis.pptxaylincamaho
 
Crear un recurso multimedia. Maricela_Ponce_DomingoM1S3AI6-1.pptx
Crear un recurso multimedia. Maricela_Ponce_DomingoM1S3AI6-1.pptxCrear un recurso multimedia. Maricela_Ponce_DomingoM1S3AI6-1.pptx
Crear un recurso multimedia. Maricela_Ponce_DomingoM1S3AI6-1.pptxNombre Apellidos
 
definicion segun autores de matemáticas educativa
definicion segun autores de matemáticas  educativadefinicion segun autores de matemáticas  educativa
definicion segun autores de matemáticas educativaAdrianaMartnez618894
 
Plan Sarmiento - Netbook del GCBA 2019..
Plan Sarmiento - Netbook del GCBA 2019..Plan Sarmiento - Netbook del GCBA 2019..
Plan Sarmiento - Netbook del GCBA 2019..RobertoGumucio2
 
R1600G CAT Variables de cargadores en mina
R1600G CAT Variables de cargadores en minaR1600G CAT Variables de cargadores en mina
R1600G CAT Variables de cargadores en minaarkananubis
 
El uso de las TIC's en la vida cotidiana.
El uso de las TIC's en la vida cotidiana.El uso de las TIC's en la vida cotidiana.
El uso de las TIC's en la vida cotidiana.241514949
 
El_Blog_como_herramienta_de_publicacion_y_consulta_de_investigacion.pptx
El_Blog_como_herramienta_de_publicacion_y_consulta_de_investigacion.pptxEl_Blog_como_herramienta_de_publicacion_y_consulta_de_investigacion.pptx
El_Blog_como_herramienta_de_publicacion_y_consulta_de_investigacion.pptxAlexander López
 
TEMA 2 PROTOCOLO DE EXTRACCION VEHICULAR.ppt
TEMA 2 PROTOCOLO DE EXTRACCION VEHICULAR.pptTEMA 2 PROTOCOLO DE EXTRACCION VEHICULAR.ppt
TEMA 2 PROTOCOLO DE EXTRACCION VEHICULAR.pptJavierHerrera662252
 
Segunda ley de la termodinámica TERMODINAMICA.pptx
Segunda ley de la termodinámica TERMODINAMICA.pptxSegunda ley de la termodinámica TERMODINAMICA.pptx
Segunda ley de la termodinámica TERMODINAMICA.pptxMariaBurgos55
 

Último (20)

dokumen.tips_36274588-sistema-heui-eui.ppt
dokumen.tips_36274588-sistema-heui-eui.pptdokumen.tips_36274588-sistema-heui-eui.ppt
dokumen.tips_36274588-sistema-heui-eui.ppt
 
PARTES DE UN OSCILOSCOPIO ANALOGICO .pdf
PARTES DE UN OSCILOSCOPIO ANALOGICO .pdfPARTES DE UN OSCILOSCOPIO ANALOGICO .pdf
PARTES DE UN OSCILOSCOPIO ANALOGICO .pdf
 
Hernandez_Hernandez_Practica web de la sesion 11.pptx
Hernandez_Hernandez_Practica web de la sesion 11.pptxHernandez_Hernandez_Practica web de la sesion 11.pptx
Hernandez_Hernandez_Practica web de la sesion 11.pptx
 
LAS_TIC_COMO_HERRAMIENTAS_EN_LA_INVESTIGACIÓN.pptx
LAS_TIC_COMO_HERRAMIENTAS_EN_LA_INVESTIGACIÓN.pptxLAS_TIC_COMO_HERRAMIENTAS_EN_LA_INVESTIGACIÓN.pptx
LAS_TIC_COMO_HERRAMIENTAS_EN_LA_INVESTIGACIÓN.pptx
 
tics en la vida cotidiana prepa en linea modulo 1.pptx
tics en la vida cotidiana prepa en linea modulo 1.pptxtics en la vida cotidiana prepa en linea modulo 1.pptx
tics en la vida cotidiana prepa en linea modulo 1.pptx
 
El uso delas tic en la vida cotidiana MFEL
El uso delas tic en la vida cotidiana MFELEl uso delas tic en la vida cotidiana MFEL
El uso delas tic en la vida cotidiana MFEL
 
La era de la educación digital y sus desafios
La era de la educación digital y sus desafiosLa era de la educación digital y sus desafios
La era de la educación digital y sus desafios
 
Google-Meet-como-herramienta-para-realizar-reuniones-virtuales.pptx
Google-Meet-como-herramienta-para-realizar-reuniones-virtuales.pptxGoogle-Meet-como-herramienta-para-realizar-reuniones-virtuales.pptx
Google-Meet-como-herramienta-para-realizar-reuniones-virtuales.pptx
 
Mapa-conceptual-del-Origen-del-Universo-3.pptx
Mapa-conceptual-del-Origen-del-Universo-3.pptxMapa-conceptual-del-Origen-del-Universo-3.pptx
Mapa-conceptual-del-Origen-del-Universo-3.pptx
 
El uso de las tic en la vida ,lo importante que son
El uso de las tic en la vida ,lo importante  que sonEl uso de las tic en la vida ,lo importante  que son
El uso de las tic en la vida ,lo importante que son
 
Actividad integradora 6 CREAR UN RECURSO MULTIMEDIA
Actividad integradora 6    CREAR UN RECURSO MULTIMEDIAActividad integradora 6    CREAR UN RECURSO MULTIMEDIA
Actividad integradora 6 CREAR UN RECURSO MULTIMEDIA
 
Medidas de formas, coeficiente de asimetría y coeficiente de curtosis.pptx
Medidas de formas, coeficiente de asimetría y coeficiente de curtosis.pptxMedidas de formas, coeficiente de asimetría y coeficiente de curtosis.pptx
Medidas de formas, coeficiente de asimetría y coeficiente de curtosis.pptx
 
Crear un recurso multimedia. Maricela_Ponce_DomingoM1S3AI6-1.pptx
Crear un recurso multimedia. Maricela_Ponce_DomingoM1S3AI6-1.pptxCrear un recurso multimedia. Maricela_Ponce_DomingoM1S3AI6-1.pptx
Crear un recurso multimedia. Maricela_Ponce_DomingoM1S3AI6-1.pptx
 
definicion segun autores de matemáticas educativa
definicion segun autores de matemáticas  educativadefinicion segun autores de matemáticas  educativa
definicion segun autores de matemáticas educativa
 
Plan Sarmiento - Netbook del GCBA 2019..
Plan Sarmiento - Netbook del GCBA 2019..Plan Sarmiento - Netbook del GCBA 2019..
Plan Sarmiento - Netbook del GCBA 2019..
 
R1600G CAT Variables de cargadores en mina
R1600G CAT Variables de cargadores en minaR1600G CAT Variables de cargadores en mina
R1600G CAT Variables de cargadores en mina
 
El uso de las TIC's en la vida cotidiana.
El uso de las TIC's en la vida cotidiana.El uso de las TIC's en la vida cotidiana.
El uso de las TIC's en la vida cotidiana.
 
El_Blog_como_herramienta_de_publicacion_y_consulta_de_investigacion.pptx
El_Blog_como_herramienta_de_publicacion_y_consulta_de_investigacion.pptxEl_Blog_como_herramienta_de_publicacion_y_consulta_de_investigacion.pptx
El_Blog_como_herramienta_de_publicacion_y_consulta_de_investigacion.pptx
 
TEMA 2 PROTOCOLO DE EXTRACCION VEHICULAR.ppt
TEMA 2 PROTOCOLO DE EXTRACCION VEHICULAR.pptTEMA 2 PROTOCOLO DE EXTRACCION VEHICULAR.ppt
TEMA 2 PROTOCOLO DE EXTRACCION VEHICULAR.ppt
 
Segunda ley de la termodinámica TERMODINAMICA.pptx
Segunda ley de la termodinámica TERMODINAMICA.pptxSegunda ley de la termodinámica TERMODINAMICA.pptx
Segunda ley de la termodinámica TERMODINAMICA.pptx
 

Acelerador de particulas

  • 1. 1 ACELERADOR DE PARTICULAS Jean Carlo Macancela Grupo 2 Universidad Politécnica Salesiana jmacancelap@est.ups.edu.ec  disparara balas con un rifle a una almohada llena de plumas y Abstract— Esta redacción va dirigido con el fin de realizar un encontrara que algunas de las rebotaran hacia él".2 breve estudio sobre los aceleradores de partículas, partes y La conclusión a la que llegaría el que está disparando, es que fundamentos que lo constituyen así como la obtención de dentro de la almohada además de plumas esta contiene objetos conclusiones sobre los resultados obtenidos con esta herramienta muy masivos tales como balas de cañón. La única forma de de la física además de un ligero análisis sobre nuevas teorías que explicar los resultados de los experimentos de Rutherford fue nacen a partir de la experimentación que se realiza con este instrumento. la de suponer que la mayor parte de la masa de los átomos de oro, estaba concentrada en un pequeño volumen, al cual se le I. INTRODUCCION llamó el núcleo atómico y fue así lo que dio origen al modelo nuclear de los átomos. Este instrumento llamado acelerador de partículas, es de gran importancia para la física como lo es el microscopio para el estudio bacteriológico y su análisis es igual de importante como lo es el análisis de la sangre en la medicina, de una u otra manera una nueva etapa se marco con el descubrimiento del acelerador de partículas que tienen sus inicios alrededor de 1930 Los aceleradores de partículas son instrumentos que utilizan campos electromagnéticos para acelerar las partículas cargadas eléctricamente hasta alcanzar velocidades (y por tanto energías) muy altas, pudiendo ser cercanas a la de la luz. Figura 1. Ilustración experimento Rutherford Además estos instrumentos son capaces de contener estas partículas. Un acelerador puede ser un tubo de rayos catódicos El estudio del núcleo atómico tanto en el ámbito teórico como ordinario, formando parte de las televisiones domésticas experimental dio origen a una nueva rama de la ciencia comunes o los monitores de los ordenadores, hasta grandes llamada la física nuclear y el estudio experimental de estos instrumentos que permiten explorar el mundo de lo sistemas se hizo inicialmente estudiando las colisiones de los infinitamente pequeño, en búsqueda de los elementos núcleos con proyectiles producidos por fuentes radiactivas. fundamentales de la materia1. Las limitaciones que tuvieron los primeros físicos nucleares, eran que disponían de pocas fuentes radiactivas y también II. ANTECEDENTES HISTÓRICOS DEL ACELERADOR DE estas eran poco intensas, por lo que los experimentos eran muy PARTÍCULAS largos y tediosos. Otra limitación fue que los experimentadores no podían seleccionar el tipo de proyectil y Continuando con un poco de historia, el acelerador de su energía tampoco la podían variar adecuadamente. partículas encuentra sus inicios a fines del siglo 18, cuando el La necesidad de disponer de instrumentos para generar físico francés Henri Becquerel descubre el fenómeno de la proyectiles con los cuales el experimentador pudiera controlar radiactividad el cual sería la base para los estudios posteriores el tipo de partícula (protones, deuterones, alfas, etc.) así como del acelerador de partículas. su energía y flujo de estos (corriente eléctrica) fue lo que En el año de 1911, Ernest Rutherford y su equipo utilizaron originó el invento de esos instrumentos a los cuales se les una fuente de partículas con radiación de tipo alfa como llamó aceleradores de partículas.3 proyectiles para comprobar la estructura de la material propuesta por Thompson. III. ACELERADOR DE PARTÍCULAS: CONSTITUCIÓN, TIPOS Y El resultado sorprendente que se encontró fue que una PRINCIPIOS FÍSICOS partícula alfa de cada diez mil era rebotada a ángulos grandes. ¿Que es un acelerador de partículas? En un libro de física, Feynman menciona una analogía para Los aceleradores de partículas son instrumentos que utilizan recalcar lo sorpresivo de estos resultados y dice: "puede campos electromagnéticos para acelerar las partículas compararse a la sorpresa que tendría una persona que cargadas eléctricamente de forma que éstas colisionen entre sí hasta alcanzar velocidades cercanas a la de la luz y energías muy elevadas. 1 Extracto pagina web tecknociencia, artículos/sciece/portal hispano. Existen dos tipos básicos de aceleradores: los lineales y los 2-3 Doctor Eduardo Andrade, Instituto de fisica, UNAM circulares. Un acelerador puede ser desde un tubo de rayos 4Post que es un acelerador de particulas, saberia.com.
  • 2. 2 catódicos como los que se encuentran en el interior de un necesita curvar su trayectoria y solo pasa una vez por cada monitor de ordenador o un televisor, hasta grandes punto, entre otros motivos. instrumentos que ocupan áreas kilométricas.4 Existen dos tipos principales de aceleradores de partículas de los cuales se derivan algunos otros, analizaremos estos dos A. Aceleradores Lineales tipos de aceleradores, los cuales analizaremos brevemente a Los aceleradores lineales de altas energías utilizan un continuación: conjunto de placas o tubos situados en línea a los que se les aplica un campo eléctrico alterno. Cuando las partículas se C. Ciclotron aproximan a una placa se aceleran hacia ella al aplicar una El primer ciclotrón fue desarrollado por Ernest Orlando polaridad opuesta a la suya. Justo cuando la traspasan, a través Lawrence en 1929 en la Universidad de California. En ellos de un agujero practicado en la placa, la polaridad se invierte, las partículas se inyectan en el centro de dos pares de imanes de forma que en ese momento la placa repele la partícula, en forma de “D”. Cada par forma un dipolo magnético y acelerándola por tanto hacia la siguiente placa. Generalmente además se les carga de forma que exista una diferencia de no se acelera una sola partícula, sino un continuo de haces de potencial alterna entre cada par de imanes. Esta combinación provoca la aceleración. partículas, de forma que se aplica a cada placa un potencial Estos aceleradores tienen un límite de velocidad bajo en alterno cuidadosamente controlado de forma que se repita de comparación con los sincrotrones debido a los efectos forma continua el proceso para cada haz. explicados anteriormente. Aun así las velocidades que se alcanzan son muy altas, llamadas relativistas por ser cercanas a la velocidad de la luz. Por este motivo se suelen utilizar unidades de energía (electronvoltios y sus submúltiplos habitualmente) en lugar de unidades de velocidad. Por ejemplo, para protones, el límite se encuentra en unos 10 MeV. Por este motivo los ciclotrones solo se pueden usar en aplicaciones de bajas energías. Existen algunas mejoras Figura 2 Trayectoria Acelerador Lineal técnicas como el sincrociclotrón o el ciclotrón síncrono, pero el problema no desaparece.5 B. Aceleradores Circulares Estos tipos de aceleradores poseen una ventaja añadida a los aceleradores lineales al usar campos magnéticos en combinación con los eléctricos, pudiendo conseguir aceleraciones mayores en espacios más reducidos. Además las partículas pueden permanecer confinadas en determinadas configuraciones teóricamente de forma indefinida. Sin embargo poseen un límite a la energía que puede alcanzarse debido a la radiación sincrotrón que emiten las partículas cargadas al ser aceleradas. La emisión de esta radiación supone una pérdida de energía, que es mayor cuanto Figura 4 Dibujo de un acelerador ciclotron más grande es la aceleración impartida a la partícula. Al obligar a la partícula a describir una trayectoria circular D. Sincrotron realmente lo que se hace es acelerar la partícula, ya que la Uno de los primeros sincrotrones, que aceleraba protones, velocidad cambia su sentido, y de este modo es inevitable que fue el Bevatron construido en el Laboratorio nacional pierda energía hasta igualar la que se le suministra, alcanzando Brookhaven (Nueva York), que comenzó a operar en 1952, una velocidad máxima. alcanzando una energía de 3 GeV. El sincrotrón presenta algunas ventajas con respecto a los aceleradores lineales y los ciclotrones. Principalmente que son capaces de conseguir mayores energías en las partículas aceleradas. Sin embargo necesitan configuraciones de campos electromagnéticos mucho más complejos, pasando de los simples dipolos eléctricos y magnéticos que usan el resto de aceleradores a configuraciones de cuadrupolos, sextupolos, octupolos y mayores. Figura 3 Trayectoria Acelerador Circular Estos aceleradores llevan asociado el uso de mayores capacidades tecnológicas e industriales, tales como y entre Para un mismo campo eléctrico de aceleración, el acelerador otras muchas: circular permite alcanzar mayores energías, pues la particular El desarrollo de superconductores, capaces de crear los pasa repetidas veces por el campo. campos electromagnéticos necesarios, sin la necesidad de Por otro lado, es más sencillo conducir la partícula en la elevar el consumo eléctrico hasta cotas impensables, dirección adecuada en un acelerador lineal debido a que no se sistemas de vacío, que permitan mantener las partículas en el
  • 3. 3 conducto donde se mantienen las partículas, sin pérdidas del se atraen o porque la materia se transforma. haz inadmisibles, superordenadores, capaces de calcular las Pero este universo que es de la física de partículas se halla a trayectorias de las partículas en las distintas configuraciones un nivel sub-sub-atómico, es decir, en unidad de medida de simuladas y, posteriormente, asimilar las enormes cantidades longitud vendría a ser 1*10E-18 metros o inclusive más de datos generadas en los análisis científicos de los grandes pequeño. aceleradores como el LHC.6 Estudios relativamente recientes, han determinado la existencia de “partículas elementales” llamadas quarks, las cuales se busca estudiar con la ayuda del acelerador de partículas. Figura 5 Esquema de un acelerador sincrotrón E. Principios Fisicos Como toda gran maquina eléctrica, el acelerador de partículas tiene sus fundamentos teóricos, en el caso del acelerador, los más relevantes se hallan en el ámbito de la física, siendo un poco más específicos, existe una ecuación en la cual se fundamenta todo el estudio y análisis de los Figura 6 Nucleo de un atomo aceleradores y en el cual nos centraremos. Esta ecuación no es más que la desarrollada por Albert Einstein y es la siguiente: Además, existe un gran interés en demostrar o desechar la existencia de una partícula llamada Boson de Higgs, la cual se cree que podría ser la causante de que el resto de partículas constituyentes de la materia tengan masa. Einstein en su teorema de la relatividad nos dice que “La Ciertamente la respuesta a este enigma es aún desconocida, masa es una forma de energía”. A partir de esta teoría, nacen para dar respuesta a este y otros paradigmas mas, es que los dos nuevos conceptos que ya se han podido comprobar científicos se valen de la ayuda de los aceleradores de durante los experimentos realizados con los aceleradores de partículas. partículas y estos son: 1) La energía puede transformarse en masa; cuando las IV. EL CERN Y EL LHC partículas se mueven a velocidades cercanas a la luz, se El CERN por sus siglas (Centro Europeo de Investigación crea un efecto en donde estas partículas, debido a la Nuclear). Es una institución en el cual participan más de 20 cantidad de energía muy grande, ya no pueden aumentar países y en el cual se realizan estudios de las partículas más más su velocidad pero sufren un incremento en su masa lo fundamentales que constituyen la materia mediante colisiones que causa que tengan una masa mucho mayor a la que de las mismas a grandes velocidades. tienen en reposo. Esta centro fue creado alrededor del año 1954, y se ubica bajo 2) Masas pueden aniquilarse dando energía; por otra parte, las fronteras de Suiza y Francia, tiene un perímetro de 27Km y sucede que, cuando las masas de los núcleos de 2 o más una profundidad de 140m, en el se trabajan con energías de partículas se unen, liberan energía y muchas veces el hasta 14TeV.7 núcleo resultante tiende a tener una masa ligeramente Por su parte, el LHC por sus siglas en ingles (Large Hadron menor a la masa que debería tener, es decir, la masa Collider), el gran colisionador de hadrones es un acelerador y resultante no es directamente la suma de las masas que la colisionador de partículas que está ubicado en el CERN, y fue conformaron, sino que es levemente menor, por esta razón diseñado para colisionar haces de protones, con el propósito es que se dice que hubo un desprendimiento de masa o de examinar la validez de la teoría que describe las relaciones “perdida” de masa liberando energía. De igual manera entre las partículas elementales, a esta teoría si la conoce como suceden procesos inversos en los que absorben energía, modelo estándar la cual es el marco teórico de la física de estos procesos corresponden a la fusión nuclear. partículas. Dentro del LHC se llevan a cabo diversos procesos Estos experimentos se los realizan con el fin de conocer un para realizar la colisión de las partículas, dichos procesos o poco más sobre la “base” de toda la materia, es decir, tratar de pasos serán explicados de manera superficial a continuación tratando de abarcar las etapas esenciales antes que las conocer los componentes más básicos de la materia, lo que se partículas lleguen a colisionar entre ellas. suele denominar como partículas elementales debido a que no _________________________________ se podrían dividir a un nivel más pequeño. 5-6Aceleradores –de-particulas-particle-acelerator, física, portal hsipanos, Muchos científicos y físicos afirman que esto implicaría ciencia conocer el comportamiento de toda la materia y que 7 Antonio Ferrer-IFIC-Universidad de Valencia-CSIC consecuentemente entenderíamos mejor el mundo que nos rodea y responderíamos a preguntas como porque los cuerpos
  • 4. 4 un acelerador lineal, hasta alcanzar una velocidad de aproximadamente 1/3 de la velocidad de la luz. Figura 7 Complejo de aceleradores del CERN Figura 9 Protones dentro del acelerador lineal V. LHC: ETAPAS Y FUNCIONAMIENTO A partir de aquí comienza una segunda etapa que ya no La ciencia a seguido un largo camino para tratar de entender puede ser lineal, para aumentar la intensidad del aceleración el los bloques de los que está hecho la materia. Newton y otros paquete de protones se divide en 4, ahora la aceleración es de han hecho esfuerzos para el desarrollo de una teoría para la forma circular, en una circunferencia de unos 150metros. Los materia, en los últimos 100 años los científicos descubrieron átomos dan vueltas y vueltas mientras son empujados que los átomos no eran macizos. mediante la acción de un campo eléctrico positivo que se Con la ayuda del LHC se intenta descubrir todos los secretos aplica cuando los protones pasan por un determinado punto, que se ocultan en las partículas elementales. La física moderna además otros campos eléctricos hacen que las trayectorias analiza partículas a nivel sub subatómico, a estas partículas se sean las correctas, de esta manera los protones se acelera hasta las denomina quarks, nadie ha visto uno aun, pero se ha el 91.6% de la velocidad de la luz. comprobado que estos existen, pero, ¿como la ciencia ha determinado que estos en verdad existen? Bueno esto se pretende demostrar con la ayuda de los aceleradores de partículas, pero más específicamente con el LHC, en el, las partículas se aceleran hasta obtener velocidades cercanas a la de la luz, pero para ello se siguen una serie de etapas antes de realizar las colisiones y poder estudiar los resultados obtenidos. Una de botella de hidrogeno es el comienzo del mayor acelerador de partículas (LHC) (Gran colisionador de hadrones), que se encuentra situado bajo las montañas de ginebra, suiza. Los átomos de hidrogeno, son introducidos dentro de un acelerador lineal, pero antes de comenzar son ionizados (se les quitan los electrones), de tal manera que Figura 10 Protones acelerados y separados en grupos dentro del acelerador circular queda únicamente los núcleos, es decir, protones estos tienen carga positiva y pueden ser acelerados por acción de un campo Una vez acelerados, los paquetes van a ser recombinados en eléctrico. 2 haces, de esta manera serán llevados hasta el acelerador protón sincrotrón, en una tercera etapa. Ahora ya están en un acelerador de 628 metros de circunferencia ahí los protones van a tomar una velocidad del 99.9% de la velocidad de la luz. Ahora hemos alcanzado un punto, que en el de a partir de ahora toda la energía que se transmite a los protones mediante los campos eléctricos ya no se pueden transformar en mayor velocidad, pues ninguna partícula se puede acelerar a mayor velocidad que la velocidad de la luz, de modo que la energía añadida se convierte en masa que se añade a los protones, en otras palabras los protones ya no van a ir más rápido, pero serán más pesados(la energía cinética de los protones se mide en electronvoltios), en este punto la energía de cada protón es Figura 8 Ingreso de las partículas dentro del acelerador de 25GeV (los protones son 25 veces más pesados que cuando están en reposo). El camino de estas partículas que van a colisionar a energías enormes empieza con la aceleración de los protones mediante
  • 5. 5 Figura 13 Momentos antes y después de la colisión de los haces En síntesis, de esta manera es como se producen las colisiones entre los haces de protones, de igual manera se dice que los quarks fueron descubiertos en experimentos como este en el año de 1996. Ahora, lo que se intenta lograr mediante estos Figura 11 Los protones separados en dos haces dentro de una tercera etapa experimentos es recrear las condiciones que pudieron haberse dado en los primeros instantes después de la explosión del big Finalmente, los protones pasan en una 4ta etapa, el súper bang, realizando esto, pudiésemos tener una ligera idea de protón sincrotrón, un anillo de 7km de circunferencia, aquí la cómo funciona el universo e incluso pudiésemos obtener energía de los protones se eleva hasta 425GeV y están listos pautas para que, de cierta forma, determinar que podría pasar para pasar al gigantesco gran colisionador de hadrones (LHC) en el futuro, por esta razón es que los científicos del mundo si todo bajo los campos y montañas entre Francia y suiza, un demuestran tal interés en el éxito de este experimento, pero anillo de 27km donde los haces de protones van a circular en esto al mismo tiempo ha levantado muchas controversias, sentido contrario. Dos sofisticados ingenios sincronizan los criticas e incluso temores. Han aparecido muchas nuevas haces de forma que hacen que uno circule en sentido de las teorías sobre lo que podría suceder durante o después de uno manecillas del reloj, mientras el otro lo hace en sentido de estos experimentos. contrario. De este modo se consigue que cuando se choquen los haces de protones la energía conseguida sea el doble. Figura 12 Haces de protones separados y listos para colisionar en una cuarta etapa Figura 14 Instante de colisión de partículas Aproximadamente 30 minutos después de haber inyectado los átomos de hidrogeno en el acelerador, estamos listos para De igual manera los experimentos más recientes muestran la colisión. Se tienen alrededor de 2800 paquetes y durante resultados impresionantes e inimaginables, resultados que ya este tiempo el LHC añade energía a los protones, la velocidad han marcado una nueva etapa para la física, o al menos, han es tan próxima a la velocidad de la luz que dichos haces dan cambiado la forma de ver la física de todos los científicos así 11000 vueltas por segundo alrededor del anillo, finalmente como de las personas comunes, estos resultados se los cada protón tiene una energía de 7TeV y son 7000 veces más analizará ligeramente a continuación. pesados que en reposo.8 Los campos magnéticos que son necesarios para mantener a los protones dentro del anillo son tan grandes que hacen falta más de 12mil electro imanes para mantenerlos, y tienen que ser tan eficientes que necesitamos que estén hechos de material superconductor. Finalmente se va a producir la colisión entre dos protones con una energía total de 14TeV, tratando de reproducir condiciones posteriores al big bang. Las trayectorias del producto de colisión son analizadas por ordenadores conectados a los detectores, así es como se encuentran las nuevas partículas y como se investiga lo que pudo haber ocurrido en los primeros instantes del universo, como se comporta actualmente y que va a ocurrir en el futuro. _______________________ Figura 15 Vista de la trayectoria de un neutrino; fotografía 8 Aceleradores-Particulas-funcionamiento-LHC-youtube corbis
  • 6. 6 VI. ACELERADORES DE PARTÍCULAS: APLICACIONES Por todas estas cuestiones, el LHC es uno de los proyectos COMUNES E IMPACTO SOCIAL más controversiales de la historia. A preguntas como estas, o Tras haber analizado los aceleradores de partículas podemos temores comunes de las personas, los directores del CERN decir que no todos son de tamaño colosal como el LHC, sino responden lo siguiente:” Ridículo, obviamente, el mundo no se que los encontramos a menor escala en nuestro diario vivir y acabará cuando se encienda el LHC", dijo el líder del proyecto que si no fuese por estos aceleradores no pudiésemos hacer Lyn Evans. Davis Francis, un físico del enorme detector de varias cosas en nuestra vida cotidiana como por ejemplo ver la partículas ATLAS, del LHC, sonrió cuando se le preguntó si televisión. Este ejemplo del televisor es el más básico y el más le preocupaban los agujeros negros y las hipotéticas partículas común de todos debido a que dentro del televisor encontramos mortíferas llamadas strangelets. "Si yo supusiera que esto un acelerador lineal, en donde las partículas aceleradas inciden fuese a suceder, estaría bien lejos de aquí", respondió.”9 sobre la pantalla emitiendo luz y desvelando las imágenes que La seguridad del colisionador, que generará energías siete vemos. veces superiores a las de su rival más poderoso, el Fermilab cerca de Chicago, ha sido motivo de debate durante años. El físico Martin Rees ha calculado que las probabilidades de que un acelerador produzca una catástrofe global son de una en 50 millones: diminuta, pero igual a la de ganar algunas de las loterías. Por el contrario, un equipo de CERN emitió este mes un informe según el cual "no hay peligros concebibles" de que se produzca un acontecimiento cataclísmico. El informe confirmó esencialmente las conclusiones de un informe sobre seguridad de CERN en el 2003, y un panel de cinco prominentes científicos no afiliados a CERN, incluyendo un premio Nobel, avaló las conclusiones.10 Figura 16 Televisión; ejemplo de un acelerador lineal Al refutar las predicciones apocalípticas, los científicos de CERN aclaran que los rayos cósmicos han bombardeado la Pero la televisión no es la única aplicación que tienen los Tierra y han desencadenado colisiones similares a las aceleradores de partículas, existen varios instrumentos como planeadas para el LHC desde que se formó el sistema solar por ejemplo en el área de la medicina que no existirían de no hace cuatro mil 500 millones de años. Y hasta ahora la Tierra ser por los aceleradores. ha sobrevivido. "El LHC sólo va a reproducir lo que la naturaleza hace cada segundo, lo que ha estado haciendo durante miles de millones de años", dijo John Ellis, un físico teórico de CERN. Críticos como Wagner han dicho que las colisiones causadas por aceleradores podrían ser más peligrosas que las de los rayos cósmicos. Ambas podrían producir miniagujeros negros, versiones subatómicas de los agujeros negros cósmicos, estrellas comprimidas cuyo campo de gravitación es tan poderoso que pueden tragarse planetas enteros y otras estrellas. Pero los miniagujeros negros producidos por las colisiones de rayos cósmicos probablemente viajarían a tal velocidad que atravesarían la Figura 17 Aplicaciones medicas de los aceleradores de partículas Tierra sin consecuencias. Los miniagujeros negros producidos por un acelerador de partículas, conjeturan los escépticos, se De esta manera podemos asegurar que los aceleradores desplazarían más lentamente y podrían quedar atrapados abarcan más que solo realizar colisiones de partículas y tratar dentro del campo gravitacional de la Tierra, y a la larga de descubrir las bases de la materia. amenazar el planeta. Ellis dijo que los objetores dan por Este proyecto del LHC se ha visto envuelto en una serie de sentado que el colisionador creará microagujeros negros, lo circunstancias y debates sobre si estaría o no bien realizar este que consideró improbable. Y aun si aparecieran, dijo, se tipo de experimentos, así como la opinión de diversos grupos evaporarían instantáneamente, como pronosticó el físico humanos entre prensa, iglesia y otros grupos científicos. británico Stephen Hawking.11 Ciertamente la tensión aparece cuando se habla sobre la De cualquier manera, y aunque se extremen las posibilidad de que sucedieran algún tipo de error o accidente y precauciones, siempre existirá un temor hacia lo que podría se perdiera el control del LHC o más propiamente dicho, que ocurrir, es este mismo temor el que nos obliga a tomar todas se perdiera el control de la reacción que se origina al las precauciones de caso. Controversial o no, no cabe duda de colisionar los haces de protones, arrojando como posibilidades que el acelerador de partículas es un instrumento que nos de la creación de un agujero negro que pudiera “tragarse” al ayudara a desvelar muchos enigmas existentes. planeta o que sucediera una reacción que dejaría al planeta _______________________________ inerte. De igual manera otros tipos de críticas rodean al LHC 9-11 Fuente “El Universal” acelerador-de-articulas-post-taringa-info-martes como el hecho de que se lo llega a llamar “La máquina de 05 de agosto del 2008 Dios”, o que con esta máquina se pretende encontrar “La partícula de Dios”.
  • 7. 7 VII. CONCLUSIONES motivo muchas veces nos dejamos llevar de ese tipo de El tema del acelerador de partículas abarca muchos ámbitos información que no tenemos la certeza que sea la correcta, de la ciencia y física, también es una de las maquinas con considero más apropiado tomar información directo de la mayor desarrollo tecnológico de la historia de la humanidad fuente. puesto que integra estos tipos de conocimientos y muchos más. Ciertamente, el desarrollo del LHC y su funcionamiento REFERENCIAS BLIBLIOGRAFICAS apropiado contribuyen valioso conocimiento a la humanidad y [1] Historia de los aceleradores por José Luis Alcaraz-joalau@alumni.uv.es. [2] Partículas Elementales-Maria Jose Herrero Solans; Catedratica del con certeza se puede decir que es todo un éxito. departamento de física de la UNAM 1/8/2012 Solo con el tiempo y con mucha experimentación [3] Antonio Ferrer-IFIC-Universidad de Valencia-CSIC Catedratico de comprobaremos o desecharemos las diversas teorías que se Física Atómica, Molecular y Nuclear [4] Acelerador de Particulas-Dr Eduardo Andrade Instituto de Física de la han planteado entre ellas si existe el boson de higgs. Entre UNAM. otros experimentos del LHC, se encuentra el de recrear los [5] Ing. Romel Rodas, profesor de la Universidad Politecnica Salesiana, primeros instantes luego del big bang, esto con el fin de Cuenca-Ecuador comprender un poco mejor la materia y el universo que nos [6] Sistemas-inerciales, principio-de-equivalencia, teorema de la relatividad, disponible en www.fisica-relatividad.com rodea además de tener la esperanza de que mediante este [7] Acelerador-de-particulas, funcionamiento del LHC, disponible en experimento poder predecir lo que pasara en el futuro con las www.youtube .com estrellas y todas las masas cósmicas. Se ha podido comprobar [8] Acelerador de particulas/puede traer consecuencias?post –info, disponible en www.taringa.net. también el cumplimiento de la teoría de la relatividad de [9] Fisica, aceleradores de particulas-ciencia, portalhispanos.com Albert Einstein arrojando asombrosos resultados inesperados, el posible descubrimiento de algunos neutrinos que viajan más [10] Que es un acelerador de partículas? Portal web, www.saberia.com rápido que la velocidad de la luz ciertamente cambia completamente la forma de cómo hemos concebido a la física hasta el día de hoy, por supuesto que esto va contra la teoría de Einstein pero no significa que esta será desechada, puesto que incluso estos mismos descubrimientos fueron alcanzados basados en este principio, desde un punto de vista un tanto personal, considero que esto marca una etapa , como en el caso de las leyes de Newton que son aplicables hasta cierto punto, ahora las leyes de Einstein se las aplicara en tanto la materia viaje a menor velocidad que la de la luz, estas teorías no se pueden simplemente desechar y regirán por algunos años más. Con respecto al riesgo que representa el acelerador de partículas, en realidad no creo que exista ningún riesgo de creación de un agujero negro o la esparcion de partículas que dejen al planeta como una masa inerte puesto que para lograr algo como eso deberíamos brindar una cantidad infinita de impulso a las partículas y para ello deberíamos dar una cantidad infinita de energía y por mucho que se acumule energía en una partícula nunca alcanzaremos los niveles necesarios para ello, aparte que se trata de dimensiones sumamente pequeñas dentro de un espacio extremadamente grande para las partículas, y cuando estas colisionan, no lo hacen todas a la vez. Ahora con respecto a las medidas de seguridad dentro del acelerador, el riesgo es alto por la cantidad de energía que alcanzan las partículas, pero de mismo modo las normas de precaución deben ser extremadamente altas, otro factor es que estos experimentos se los realizan en países con altos estándares de seguridad y una prueba de ello es que el LHC está construido bajo tierra. Con respecto a observaciones por parte de la iglesia y/o por grupos religiosos sobre el tema, no se trata de jugar a ser Dios, son tan solo pruebas de lo que pudo haber sucedido, lo único que buscan los humanos es encontrar respuesta a muchas de sus preguntas. Con toda la información esparcida mediante los medios de comunicación, todas las personas nos vemos bombardeadas diariamente con mucha información y por este