Masterclasse a l’IFIC – 2018

El passat dijous 1 de març del 2018, tres alumnes de 2n de batxillerat de l’IES Historiador Chabàs de Dénia, Irene Sala Hernandez, Daniel Benavides Belmonte i Milan Amighi acompanyats per la professora de Física i Química Mercedes Gonzàlez Mas, van assistir a una Masterclasse sobre física de partícules organitzada per l’ IFIC – Institut de Física Corpuscular a Burjassot, València.

L’Institut de Física Corpuscular (IFIC) és un centre del Consell Superior d’Investigacions Científiques (CSIC) i de la Universitat de València, dedicat a la investigació en Física Nuclear, de Partícules, així com les seues aplicacions tant en Física Mèdica como en altres camps de la Ciència i la Tecnologia.
En aquesta activitat, la International Particle Physics Masterclasses que organitza l’IFIC amb la primera sessió dedicada al LHCb Experiment at CERN, en el curs actual participen un total de 150 alumnes de batxillerat i 54 professors procedent de 51 centre de tota la comunitat valenciana.

En aquestes sessions els estudiants es converteixen en físics de partícules per un dia. Pel matí reben una serie de xarrades d’introducció a la física de partícules, al LHC i als seus experiments, impartides per investigadors de l’IFIC, en el saló de graus Lise Meitner (Facultat de Física, Campus de Burjassot).

A continuació se’ls proposa realitzar un exercici en les sales d’ informàtica de la facultat de Físiques, amb dades reals obtingudes per l’accelerador de partícules més gran del món, el LHC (Large Hadron Collider) del CERN.

Després per la vesprada els estudiants han compartit els resultats per videoconferència amb altres instituts des de la sede de l’IFIC en el Parc Científic de la UV (Saló de Actes, Edifici de Cabecera).

En aquesta primera sessió dedicada a l’experiment LHCb, els alumnes van mesurar el temps que tarda en desintegrar-se el mesó D0, una de les partícules que es produeixen en els xocs del LHCb. Aquesta partícula està formada per una parella quark – antiquark. Al estudiar la seua producció s’espera obtindre pistes sobre el per què el nostre univers està format de matèria i no de antimatèria.

Destacar els bons resultat dels nostres alumnes que van quedar com les dades més fiables i es van presentar en la videoconferencia compartint les dades amb els institutsTechnische Universität (Dortmund, Alemania) i el Laboratoire d’Annecy le Vieux de physique des particules (Francia).
Els resultats de la masterclasse han sigut molt satisfactoris i l’activitat molt motivadora i els ha ajudat als estudiants a entrar dins del món de la física de partícules.

 

 

 

LHC. Acelerador de partículas del CERN

El Gran Colisionador de Hadrones (LHC) de Ginebra – Suiza, es el mayor acelerador de partículas elementales. Tiene una circunferencia de 27 km, esta situado a una profundidad de entre 50 y 150 m,  y es capaz de obtener energías superiores a los 7 TeV. Es el más grande y energético del mundo. Está situado entre la frontera de  Francia y Suiza. Es el acelerador del CERN, sigla que corresponde a su antiguo nombre en francés: Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire.

Es una de las máquinas más complejas construida nunca: sus 9.300 imanes superconductores, fundamentales para hacer girar los haces de partículas a velocidades cercanas a las de la luz, deben refrigerarse a una temperatura inferior a la del espacio exterior (-270 ºC), cerca del cero absoluto; el interior del anillo es el lugar más vacío del Sistema Solar (10^-13 atmósferas) para evitar que las partículas colisionen con moléculas de gas; y cuando los haces de las partículas colisionan entre sí se generan temperaturas 100.000 veces más calientes que el interior del Sol.

El LHC (Gran colsionador de hadrones), en realidad es un colisionador de protrones  Se ha construido para hacer chocar frontalmente protones entre si, a  velocidades muy próximas a las  de la luz, tratando de imitar lo que ocurrió en el Big Bang.

Dentro del colisionador dos haces de protones son acelerados en sentidos opuestos hasta alcanzar el 99,99% de la velocidad de la luz, y se les hace chocar entre sí para simular algunos eventos ocurridos inmediatamente después del Big Bang, como la creación de la materia y la antimateria.

En el Gran Colisionador de Hadrones, con un perímetro de 27 kilómetros, los experimentos ALICE, ATLAS, CMS y LHCb se están ejecutando, 100 metros debajo de la tierra.

 

Aunque su principal propósito es  examinar la validez y  los límites del Modelo Estándar, el cual es actualmente el marco teórico de la física de partículas. Poder conocer las partículas fundamentales que componen el átomo.

Otro objetivo del colisionador es saber la naturaleza de la llamada materia oscura, un tipo de materia que nadie ha visto ni detectado aún pero que, supuestamente, por el movimiento de las galaxias, se cree que compone el 95 % de toda la materia del universo.

Y por último y más importante: hallar el bosón de Higgs o partícula divina, que sería un paso significativo en la búsqueda de la Teoría de la Gran Unificación, la teoría que pretende unificar tres de las cuatro fuerzas fundamentales del universo.

– Aunque las primeras colisiones a alta energía en principio estuvieron previstas para el 21 de octubre de 2008,el experimento fue postergado debido a una avería que produjo la fuga del helio líquido que enfriaba uno de los imanes superconductores.

– el 30 de noviembre del 2010 se convirtió en el acelerador de partículas más potente al conseguir energías de 1,18 TeV en sus haces, superando el récord anterior de 0,98 TeV establecido por el Tevatrón estadounidense.

– El 30 de marzo de 2010 las primeras colisiones de protones del LHC alcanzaron una energía de 7 TeV (al chocar dos haces de 3,5 TeV cada uno) lo que significó un nuevo récord para este tipo de ensayos.

– Este instrumento permitió confirmar la existencia de la partícula conocida como bosón de Higgs el 4 de julio del 2012, a veces llamada “partícula de la masa”. La observación de esta partícula confirmaría las predicciones del Modelo Estándar

– Al finalizar el 2012 entró en parada,  se suspendieron todas la operaciones por 20 meses, para un proceso de modernización que le permitirá incrementar su potencia de 8 a 14 Tev. Las colisiones de alta energía protón-protón se reanudarán en 2015″.