jueves, 30 de julio de 2009

LHC (Large Hadron Collider)




Hoy voy a presentaros a la niña de mis ojos, a la mayor máquina construida por el ser humano, un prodigio tanto físico como de ingeniería: El LHC (Large Hadron Collider o, en español, Gran Colisionador de Hadrones). Pero para ver de que va un poco esto, hay que empezar definiendo muchas cosas.

CERN

El CERN (Organización Europea para la Investigación Nuclear) es el mayor laboratorio de física de partículas a nivel mundial, situado en la frontera entre Francia y Suiza.

Fue fundado en 1954 por 12 Paises europeos ( Alemania, Belgica, Dinamarca, Francia, Grecia, Italia, Noruega, Paises Bajos, Reino Unido, Suecia, Suiza y Yugoslavia, esta ultima ya retirada) y a los que después se les fueron añadiendo otros paises (Austria, España en 1961, Portugal, Finlandia, Polonia, Hungria, Republica Checha, Eslovaquia y Bulgaria). A parte cuenta con ocho organizaciones o paises “observadores” (CE, UNESCO, India, Israel, Japon, Rusia, Turquia y EEUU)

Antes del LHC, destacaron otros aceleradores de particulas como el LEP (Large Electron-Positron Collider), ya desmantelado.

Ademas del campo de la física de partículas, el éxito del CERN también reside en otros aspectos, como el desarrollo de Internet en 1990 por los científicos Tim Berners-Lee y Robert Cailliau, la creación de sistemas de almacenamiento masivo, bibliotecas matemáticas y un largo etcétera.

LHC


Vamos a empezar a hablar del LHC en sí y de por que me parece tan impresionante.

Físicamente este acelerados es un “tubo” de 27km de circunferencia, con varios preaceleradores (P y Pb, PS, SPS…) y con varias zonas para experimentos llamadas detectores:

-ATLAS (foto)
-CMS
-LHCb
-ALICE
-TOTEM
-LHCf


Este acelerador hace chocar partículas (más exactamente protones) con una energía de 7 TeV (además, podría hasta hacer chocar iones pesados como el plomo, con una energia de 1150 TeV). Estos protones son acelerados hasta una velocidad del 99% de la velocidad de la luz, y chocan , produciendo una energía que, a pequeña escala, podría reproducir algunas fases del conocido Big Bang.
El flujo de partículas se inició el 21 de octubre de 2008, pero debido a una avería se detuvo. Hubo un escape de Helio líquido que retrasará su funcionamiento hasta, aproximadamente, septiembre de este año.

¿Pero que se espera de este monstruo? Principalmente se esperan las respuestas a una serie de preguntas:

-El significado de la masa (Sabemos que cada cuerpo tiene una masa, que se puede medir, pero…¿de donde proviene?)
-Descubrir (si existe) el llamado Bosón de Higgs, una particula elemental hipotética cuya presencia es predicha por el modelo estandart de la física de partículas. Ayudaría a explicar de donde proviene la masa)

-El número de partículas totales del átomo
-Saber que es la materia oscura
-La existencia o no de las partículas supersimétricas
-Si hay dimensiones extras (como predicen varios modelos inspirados en la teoría de cuerdas
- Si hay mas violaciones de la simetría materia-antimateria.

En un principio el LHC contó con un presupuesto de 1700 millones de euros, mas otros 140 millones dedicados a experimentos. El coste final fue de 2000 millones de euros y 160 millones para experimentos. Además, el incremento de costes de las bobinas magnéticas supuso otros 120 millones. Por los persistentes problemas técnicos y averias es posible que la suma final sea aún mayor
[Parece muy caro, pero teniendo en cuenta que se ha pagado cerca de 100 millones de euros por los servicios laborales de una persona, tampoco me parece algo descabellado]

Computing grid

Me parece curioso reseñar esta característica del LHC. Como es de suponer, este colisionador produce una gran cantidad de datos que deben ser procesados. El flujo se estima aproximadamente en 300 Gb/s, que después de filtrado se reducen a 300 Mb/s interesantes. El centro de compusto del CERN ha dedicado una conexión de 10 Gb/s.

Se espera que el LHC genere 27 Terabytes de datos por dia, 10 Tb en forma resumida. La cantidad de información anual puede llegar a los 10-15 Petabytes (llegados a este extremo, me parece bien poner la tabla de unidades para hacernos una idea)



Hay varios niveles de procesamiento de datos: por ejemplo está la “fila 0”, que es el mismo centro del LHC, y la “fila 1”, que son centros academicos externos.
Además, existe una manera de colaborar con el proyecto, poniendo tu ordenador a disposición del centro para que este lo use cuando está inactivo (es decir, encendido pero sin usar) y procese datos, en la página: http://lhcathome.cern.ch/lhcathome/



Personalmente sigo las evoluciones del LHC desde su página de prensa:
http://public.web.cern.ch/Public/Welcome.html (recomiendo la seccion CERNland, dedicado en principio a los niños, pero que a mi me parece bastante compleja en muchos de sus juegos y actividades y me entretuvo mucho tiempo. Los niños deben ser superdotados)


Pondremos mas noticias cuando vuelva al funcionamiento

Un saludo!

1 comentario:

  1. sin duda, tu mejor entrada! (xfin me explicas todo esto como es debido!) :D

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