LHC, EL MAYOR EXPERIMENTO DE LA HISTORIA

a) Describe cómo funciona un acelerador de partículas, y por qué puede ayudarnos a entender el origen del universo.

El acelerador de partículas es un tubo con una circunferencia de 27 km y está situado a 100 m bajo tierra, en el que se quieren lanzar dos haces de protones que serán acelerados del 99% velocidades de la luz, haciendo así que colisiones estas dos partículas y generen así energía que nos pueda servir para identificar con momentos ocurridos durante o inmediatamente en el big bang. Algunos científicos afirman que algunos de los procesos pueden llegar a provocar destrucción no solo de la Tierra sino incluso del universo.

Puede ayudarnos ya que puede darnos datos sobre como se formó eol universo y los procesos sucesivos de formación del mismo a partir de la gran explosión. 

b) Busca al menos tres noticias publicadas en la prensa durante el último año sobre el colisionador de hadrones de Ginebra, y toma nota del titular, fecha y periódico donde la hayas encontrado.
CERN PARTÍCULAS - Ginebra 

Los científicos del Centro Europeo Investigación Nuclear (CERN) que buscan el bosón de Higgs afirmaron hoy que es "demasiado pronto para sacar conclusiones" sobre la existencia o no de la llamada "partícula de Dios".                                                    .

                                                                                                            ABC.es, 13 de diciembre de 2011

CERN quiere aumentar luminosidad de acelerador.

Ginebra. El Centro Europeo de Investigación Nuclear (CERN) inauguró oficialmente los estudios para poder incrementar la luminosidad de su Gran Colisionador de Hadrones (LHC) en 2020.  

La medida se tomaría con el objetivo de acelerar su comprensión sobre el comportamiento de la materia en el Universo.
Si todo va bien, el LHC 2.0 o de “alta luminosidad” estará a pleno rendimiento dentro de 8 o 9 años, gracias a la cooperación de los científicos del CERN y de colegas estadounidenses y japoneses. Este gran laboratorio europeo informó de que, con una mayor luminosidad, se comprenderá mejor lo que ocurre cuando las partículas colisionan en un acelerador de partículas y se podrá evaluar con mayor exactitud el funcionamiento del LHC.
El LCH “ya produce una luminosidad más elevada que cualquier otro acelerador de protones de alta energía del mundo”, explicó el CERN en un comunicado, pero su mejora ayudará a estudiar con más precisión y exactitud los procesos “extremadamente raros que suceden en el curso de la colisión de las partículas”.
“Cientos de millones de partículas colisionan cada segundo en el LHC, pero los procesos que nos interesan solo se producen unas pocas veces al día”, señaló Sergio Bertolucci, director de investigación del CERN. Según Bertolucci, “como estos procesos son muy raros, incrementar la luminosidad puede marcar la diferencia en las mediciones de precisión y nos puede llevar a descubrimientos”.
Se trata de un proyecto a largo plazo porque para incrementar la luminosidad del LHC será necesario desarrollar toda una nueva línea técnica en el terreno de las radiofrecuencias y de las líneas de transferencia eléctrica sobre la base de la tecnología de los superconductores.
“Todas estas nuevas tecnologías implican nuevos estudios, pero los socios del proyecto tienen el conocimiento necesario para desarrollarlos con éxito”, declaró Lucio Rossi, coordinador del LHC de alta luminosidad.
El CERN invitó a la comunidad científica internacional a aportar ideas para este proyecto a través de la página http://cern.ch/LHCathome/. El propósito último del gran colisionador de protones, una de las grandes joyas de la ciencia europea, es confirmar la existencia de la partícula de Higgs (llamado "bosón de Higgs"), el elemento que falta en el denominado “modelo estándar de la física de partículas".                                                  
ABC digital, 16 de noviembre de 2011

Nueva física podría surgir de datos reunidos en CERN.

GINEBRA. Los detectores gigantes del Gran Colisionador de Hadrones (LHC), que funciona en el Centro Europeo de Investigación Nuclear (CERN), han reunido datos suficientes como para hacer pensar que es posible “acceder a una nueva física”. 

La institución científica anunció hoy que los datos acumulados por los detectores en lo que va del año representan 1 femtobarn inverso, una medida equivalente a 70 millones de millones de colisiones y que corresponde a la cantidad que los investigadores denominan “luminosidad integrada”.
Un femtobarn era el objetivo que el CERN se había trazado para este año y el hecho de que se haya logrado sólo tres meses después de los primeros haces de protones lanzados en 2011 demuestra el buen funcionamiento del LHC, señaló el centro.
Los científicos que participan en este programa trabajan de manera intensa para presentar resultados en las principales conferencias de físicas de los próximos meses, la primera de ellas prevista para finales de julio en Grenoble  (Francia) y la segunda un mes después en Bombay (India). Tras la recogida de estos datos, las expectativas de la comunidad científica se centran ahora en dilucidar la existencia de la partícula de Higgs  (llamado "bosón de Higgs) , que es el último elemento que falta en el denominado  “ modelo estándar de la física de partículas ” .
Este modelo explica el comportamiento y las interacciones de las partículas fundamentales que constituyen la materia ordinaria,  “ de la que estamos hechos y de la que está hecho el mundo que nos rodea ” , explicó el CERN. La materia ordinaria representaría apenas el 4 por ciento de todo el Universo.
Los investigadores del CERN también creen que los datos recogidos en el LCH les darán una mejor comprensión de la supersimetría, una teoría que va más allá del modelo estándar y que podría explicar la misteriosa materia negra que constituye alrededor de un cuarto del Universo.
“Con un femtobarn inverso tenemos una verdadera oportunidad, si esta teorías son justas, de ver el inicio de su confirmación a través de los datos. ” Como el LHC funciona a una intensidad mucho más elevada que la prevista inicialmente, los índices que señalan una nueva física podrían aparecer en todo momento en los datos “ , explicó el portavoz del experimento del detector CMS, Guido Tonelli.
En la búsqueda de la partícula conocida como  ” bosón de Higgs", de las supersiméstricas participan cientos de jóvenes científicos de todo el mundo, agregó.
El LHC produce cientos de millones de choques frontales de partículas a una velocidad próxima a la luz y cuya reacción es analizada en el marco de este gran experimento.                                                                                                         
ABC digital, 17 de junio de 2011

                                                                                                         

c) Haz una pequeña presentación en power point en el que indiques: descripción breve del CERN, significado de las siglas de LHC, función y localización de cada uno de los detectores del LHC, y toda aquella información que te resulte más interesante.

NUESTRO LUGAR EN EL UNIVERSO

RESPONDE:

1. ¿Cómo se denomina al instante inicial de formación del universo? ¿Hace cuánto tiempo ocurrió?
Se denomina Big Bang.

Sucedió hace 13700 millones de años.

2. ¿Cuándo y cómo se formo la luz en el Universo?
Se formó a los 300000 años después del Big Bang.
La luz se formó a medida que la Tierra se iba enfriando y debido a la expansión los primeros núcleos se combinaron con los electrones formando los primeros átomos y así los fotones fueron colándose por el universo opaco, hasta que dio lugar a la luz y a un universo transparente.

3. ¿Con qué revolución ocurrida en 1543 empezó la Astronomía moderna? ¿Cuáles fueron las consecuencias e implicaciones sociales de dicha teoría?
Con la Revolución científica.

4. ¿De qué fenómeno astronómico se dio cuenta Hubble en 1929? 
 De que las galaxias se iban separando unas de otras cada vez más, lo que quiere decir que cuanto mayor sea la distancia a mayor velocidad se alejan unas de otras.

5. ¿Cuál es el eco del Big Bang? ¿Cómo se ha medido?
El eco del Big Bang fue la expansión del universo, que fue medida por la Radiación Cósmica de Microondas, que estudiaba las zonas de mayor y menor densidad y nos dio datos para saber las etapas de evolución desde el Big Bang, medidas con los satélites WMAP y PLANK.

6. ¿Por qué se dice que somos polvo de estrellas? ¿Cuál es el origen de los elementos químicos que hay en la Tierra? ¿Cómo es la evolución de una estrella?
 Se dice que somos el polvo de estrellas, porque la formación de aquella primera generación de estrellas, formadas poco después de la gran explosión, no contenían átomos como el carbono, el nitrógeno, el fósforo que ya tenían que haber existido y que con la explosión de la muerte de las estrellas, el gas expulsado enriqueció el universo y a partir de ese gas nos formamos.
El origen de los elementos es la unión de las partículas elementales los quarks, que al juntarse dieron lugar a protones y neutrones que formaron los primeros núcleos atómicos, de los elementos más ligeros y abundantes del universo el hidrógeno y el helio. 
La evolución de una estrella; comenzaron formándose fluctuaciones de densidad degeneró en zonas de materia más concentrada. Los grumos de materia por el efecto de la gravedad se fueron contrayendo y de mayor densidad fueron aumentado su tamaño de forma progresiva, dando lugar a la primera generación de estrellas. En su interior van cociendo los elementos químicos sintetizando átomos cada vez más pesados terminando su evolución las estrellas mueren devolviendo dicho material al medio interestelar.

7. ¿Qué son los exoplanetas? ¿Cómo y cuándo se ha descubierto?
Los exoplanetas o planetas son cuerpos celestes que se encuentran en el universo.
El primer hallazgo fue hace más o menos 15 años, sobre 1995, de un planeta ajeno al Sistema Solar.
Se ha descubierto su presencia ya que orbitan alrededor de una estrella, estrella madre, por la cual transitan por delante de la estrella, bloquea una fracción de su luz, produciendo una disminución de su brillo. Para detectar el posible planeta los astrónomos miden estas variaciones en la luminosidad de la estrella, que queda eclipsada o parcialmente ensombrecida. Estudiando este fenómeno se espera calcular el tamaño del planeta, su período orbital, describir su atmósfera y encontrar biomarcadores, que indican si hay vida o puede haber vida en ese planeta.

8. ¿Qué es la materia oscura? ¿Y la energía oscura? ¿Qué explican cada uno de estos conceptos? ¿Que relación tienen con la materia común?

La materia oscura no es como la materia normal y los astrónomos se dieron cuenta de que existía ya que las galaxias rotaban en las partes de fuera más rápido y no salían volando ya que algo las mantenía. Es 10 veces más abundante que la materia normal y la idea es que está formada por partículas de un cierto tipo relacionadas con una partícula denominada neutrino, que penetra en todas las cosas y no interacciona con nada.
La energía oscura al igual que la materia oscura no se sabe muy bien que es pero se dice que es un fenómeno misterioso que aumenta la velocidad de expansión del universo.

Cada uno de estos conceptos nos explican que si solo hubiera materia común los gases expulsados en la explosión de las estrellas, se expandiría y provocaría el desequilibrio del universo, pero con la presencia de la materia oscura los gases se concentran dando lugar a las galaxias, que debido a la energía oscura se expanden cada vez a mayores velocidades.  

9. ¿Qué implicaciones tiene el comprobar que el Universo se este acelerando, o sea que la expansión del Universo cada vez se realiza a mayor velocidad? ¿Que consecuencias tiene esta aceleración sobre el final del Universo? ¿Como se explica dicha aceleración? ¿Qué es el Big Rip gran desgarro? ¿Por qué lleva aparejado a un gran enfriamiento del Universo?
Implica que cada vez el Universo se irá expandiendo a mayores velocidades y las galaxias se distanciarán cada vez más unas de las otras hasta llegar a un punto del cual no se sabe nada, ni se sabe como puede acabar.
Esta aceleración provoca el distanciamiento de las galaxias y estrellas que acabaría por enfriar cada partícula.
Esta aceleración se explica mediante de la energía oscura que es la culpable del aumente de velocidad de expansión.
El Big Rip es una de las teorías que se formularon para deducir el final de Universo y consiste en que las galaxias, planetas, estrellas se distanciarían y quedarían en partículas subatómicas sin cohesión gravitatoria ni energía alguna.

10. Comenta la frase del astrofísico Luis Felipe Rodríguez: "El Universo esta hecho principalmente de ingredientes que aún no entendemos?
Esta frase recoge una gran verdad, porque el Universo está compuesto por elemento que conocemos y otros que no y como se encuentra en continuo cambio no podemos decir que entendemos el Universo, porque en realidad quedan un montón de cosas por descubrir.

11. Realiza una biografía del astrofísico Luis Felipe Rodríguez indicando sus principales aportaciones a la ciencia.
Luis Felipe Rodríguez Jorge (Mérida, Yucatán, 29 de mayo de 1948), es un astrónomo, investigador y académico mexicano. Su campo de investigación es la radioastronomía. Se ha especializado en el estudio sobre las fuentes galácticas de rayos X y sobre el nacimiento y juventud de las estrellas, encontrando evidencia de discos protoplanetarios en las en las estrellas jóvenes.

La UNAM distinguió como investigador emérito a Luis Felipe Rodríguez Jorge fundador del Centro de Radioastronomía y Astrofísica (CRyA).
Es el iniciador en México de la radioastronomía, disciplina basada en el estudio con ondas de radio, que se inició en el mundo en la década de los 30, y que él trajo al país en 1979, al regreso de su doctorado. 

En el siglo XXI, la astronomía avanza a pasos agigantados, en especial la radioastronomía y la interferometría, rama de esa disciplina que se desarrolla en el CRyA, que utiliza muchas antenas de manera simultánea y que experimenta el inicio de lo que será una “edad de oro”.
Este crecimiento se impulsa con dos grandes proyectos mundiales: el interferómetro ALMA o Gran Arreglo Milimétrico de Atacama, que se construye en el Desierto de Atacama, en Chile, y el interferómetro VLA (Very Large Array), ubicado en Nuevo México, Estados Unidos, y que despliega un nuevo alcance como VLA expandido.
En ambos equipos, los expertos de la UNAM podrán realizar investigación. Estos instrumentos permitirán un gran avance en los próximos 20 ó 30 años.