China hará la próxima revolución de la física con un colisionador de partículas de 100 kilómetros

China se prepara para protagonizar una revolución en la física con un proyecto de un acelerador de partículas siete veces más potente que el Gran Colisionador de Hadrones del Centro Europeo de Investigaciones Nucleares, que descubrió la partícula denominada 'bosón de Higgs'.

El proyecto fue anunciado por primera vez hace tres años, aunque no se esperaba que China lo realizase a una escala tan grande. Los físicos chinos prevén la construcción de un largo bucle de 100 kilómetros, más del triple de la longitud del Gran Colisionador de Hadrones (GCH) del Centro Europeo de Investigaciones Nucleares (CERN). Su objetivo es crear una 'fábrica' de bosones de Higgs. El bosón de Higgs es una partícula elemental hipotética masiva cuya existencia contempla el Modelo Estándar de la física de partículas y podría explicar el origen de la masa de otras partículas elementales. Si se creasen cientos de bosones, sería posible encontrar las desviaciones del Modelo Estándar, que luego proporcionarían datos a los físicos teóricos para las futuras investigaciones, informa el portal científico futurism.com.

El Modelo es una teoría compleja que establece una serie de ecuaciones matemáticas que predicen la existencia de un gran número de partículas subatómicas con distintas características y las interacciones entre ellas: analizando las ecuaciones puede concluirse qué partículas existen y cuáles no, y cómo son las que existen.

Científicos de todo el mundo tienen previsto continuar los experimentos en el Gran Colisionador de Hadrones en las próximas décadas. Esto permitirá a los físicos desarrollar nuevas hipótesis y teorías o confirmar algunas de las existentes acerca de las partículas Higgs. Se estima que la construcción del acelerador de partículas superrápido de China terminará en 2018 y las futuras investigaciones podrán comenzar en 2020.

El Gran Colisionador de Hadrones rompe nuevo récord de energía

El Gran Colisionador de Hadrones (LHC) ha batido otro récord de energía, permitiendo a los especialistas estudiar el estado de la materia en la etapa inicial de la existencia del universo, es decir, justo después del Big Bang.

Los científicos de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) en Ginebra lograron colisionar los iones de plomo a 1.045 billones de electrón-voltios con el acelerador de partículas, alcanzando una energía dos veces mayor que en los experimentos anteriores, publica 'Daily Mail'.

Los especialistas trabajaron intensamente en la reconfiguración y modificación del LHC para lograr este avance. Como resultado, el 17 de noviembre los físicos hicieron colisionar haces de iones pesados y unos días después los declararon estables.

La temperatura alcanzada durante la prueba fue de varios billones de grados, que resulta lo suficientemente alta para replicar el estado inicial del universo.

"Es una tradición colisionar iones cada año durante un mes como parte de nuestro programa de investigación con el Gran Colisionador de Hadrones", comentó el director general de la CERN, Rolf Heur.

"Sin embargo, este año es especial ya que hemos roto un nuevo récord de energía y, por lo tanto, podemos explorar la materia en la etapa más temprana de su existencia", agregó el científico.  

Al comienzo del universo, después del Big Bang, la materia existía como una sustancia extremadamente caliente y densa, "parecida a una sopa", y se componía principalmente de quarks y gluones. Los investigadores afirman que siguiendo con el experimento esperan abordar un número de cuestiones referentes a este estado inicial de la materia. 

Científicos mexicanos crean su primer detector de rayos cósmicos para el Gran Colisionador

Un grupo de científicos mexicanos ha construido un nuevo detector de rayos cósmicos para el Gran Colisionador de Hadrones, el acelerador de partículas más poderoso del mundo.

El Gran Colisionador de Hadrones (LHC por sus siglas en inglés), ubicado en la Organización Europea para la Investigación Nuclear, cuenta ahora también con la colaboración de científicos mexicanos que, por primera vez, han creado un detector de rayos cósmicos de producción totalmente nacional, informa el periódico mexicano 'La Jornada'.

El detector, denominado ACORDE, es uno de los 20 creados para el Gran Proyecto Colisionador de Iones (ALICE según sus siglas en inglés) instalado en el LHC. Tiene la función de caracterizar otros detectores y llevar a cabo experimentos de física de altas energías con rayos cósmicos al registrar su paso.

Vergara Limón, doctor mexicano participante en el proyecto explica: "Existen partículas que vienen del espacio exterior, interactúan con la atmosfera y producen chubascos. Cuando llegan a la Tierra son inofensivas pero ingresan con tanta energía que penetran hasta 30 metros bajo tierra cuando deberían desaparecer".

El LHC desarrolla un programa específico con cinco experimentos: uno de los cuales es el ALICE, que cuenta con varios instrumentos de detección. Los especialistas lo consideran un experimento importante, pues podrá detectar estos fenómenos naturales para futuras investigaciones.

Científicos descubren una nueva partícula en el mayor colisionador del mundo

Científicos británicos de la Universidad de Warwick han descubierto una nueva partícula subatómica cuyas características permitirán conocer cómo opera la interacción nuclear fuerte, la fuerza fundamental que hace que se unan los núcleos de los átomos, informa 'Business Insider'.

Esta nueva partícula, denominada 'DS3*(2860)', es un mesón que contiene un antiquark encanto y un quark extraño. El subíndice 3 denota que tiene espín 3, mientras que el número 2860 entre paréntesis es la masa de la partícula en las unidades de MeV/c2 (megaelectronvoltios/velocidad de la luz al cuadrado). Su descubrimiento ha sido posible gracias a los datos recogidos con los detectores del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN. 

Junto con la gravedad, la interacción electromagnética y la fuerza nuclear débil, la interacción nuclear fuerte es una de las cuatro fuerzas fundamentales.

"La interacción fuerte es la fuerza que une los quarks, las partículas subatómicas que forman los protones dentro de los átomos. Es tan fuerte  que la energía de enlace del protón da una contribución mucho mayor a la masa, a través de la ecuación de Einstein E = mc2, que los propios quarks", explica Tim Gershon, científico del Departamento de Física de Warwick.

Los quarks se unen mediante la interacción fuerte en dos tipos de partículas. En este caso, el recién descubierto mesón está formado por un quark y un antiquark, donde un antiquark es la versión de antimateria de un quark.

"Los cálculos de las interacciones fuertes se hacen con una técnica de cómputo intensivo llamado 'celosía QCD'", explica el Gershon, y añade que "con el fin de validar estos cálculos es esencial poder comparar las predicciones con los experimentos. Esta nueva partícula es idónea para este propósito, ya que es la primera conocida que contiene un quark encanto y al mismo tiempo un espín 3".

El espín es un concepto que surge en la mecánica cuántica y se refiere a la propiedad de las partículas subatómicas por la cual toda particula elemental tiene un momento intrínseco de valor fijo. Es decir, un espín más elevado correspondería a quarks orbitando entre sí más rápido que aquellos con un espín inferior.

"Al tener un espín 3, no hay ninguna ambigüedad acerca de lo que es la particula", puntualizó Gherson, concluyendo que "por lo tanto, proporciona un punto de referencia para futuros cálculos teóricos. Las mejoras en estos cálculos transformarán nuestra comprensión de cómo están unidos los núcleos".