Gran colisor de hadróns

200pxCadea de aceleradoresdo gran colisor de hadróns (LHC)ExperimentosATLAS Aparello Toroidal do LHCCMSSolenoide de Muóns CompactoLHCb  LHC-beautyALICE  A Large Ion Collider Experiment, Gran colisor de iónsTOTEM  Sección de cruzamento total, diseminaciónelástica e disociación por difracción LHCf  LHC-dianteiroMoEDAL  Monopole and Exotics Detector At the LHC, detector monopolo e exóticosPreaceleradoresp e PbAcelerador lineal de protóns e chumbo(non marcado)Lanzador de protóns do sincrotrónPSSincrotrón de protónsSPSSupersincrotrón de protóns
O gran colisor de hadróns ou gran colididor de hadrónsSobre a forma correcta, véxase Un idioma preciso . (en inglés: Large Hadron Collider ou LHC, siglas polas que é xeralmente coñecido) é un acelerador colisor de partículas localizado no CERN, preto de Xenebra (na fronteira franco-suíza). O LHC foi deseñado para colidir feixes de protóns de 7 Tev de enerxía (cada protón ten unha enerxía equivalente á enerxía cinética dun mosquito), sendo o seu propósito principal examinar a validez e límites do Modelo estándar, que é actualmente o marco teórico da física de partículas, do cal se coñece a súa ruptura a niveis de enerxía altos. O LHC tense convertido no acelerador de partículas máis grande e enerxético do mundo. 

 Historia previa 
O LHC foi construído usando o mesmo túnel de 27 km no que estivo instalado o LEP (Large Electron–Positron Collider), o maior colisor de leptóns usado ata o momento.

O LHC foi proposto en 1984.

 Funcionamento e expectativas 
O colisor arrefríase ata a súa temperatura de funcionamento, que é de 1,9 K (menos de 2 graos sobre o cero absoluto ou −271,25 °C). Os primeiros feixes de partículas inxectáronse o 1 de agosto de 2008Dennis Overbye (29 de julio de 2008). "¡Que comece a rotura de protóns! (Xa se escribiu o rap)". The New York Times., o primeiro intento para facer circular os feixes por toda a traxectoria do colisor produciuse o 10 de setembro de 2008http://lhc-first-beam.web.cern.ch/lhc-first-beam/Welcome.html Nota de prensa do CERN, 7 de agosto de 2008, mentres que as primeiras colisións a alta enerxía tiveron lugar despois de que o LHC se inaugurou de forma oficial o 21 de outubro de 2008, comezando a recollerse datos no 2010. Uns once meses ó ano fai colidir protóns, mentres o mes restante, no outono, emprega núcleos pesados, como chumbo ionizado.

Agardouse, unha vez en funcionamento, a produción da partícula coñecida como bosón de Higgs (chamada, ás veces, "A partícula de Deus"The God Particle: If the Universe Is the Answer, What Is the Question?, by Leon Lederman, Dick Teresi, hardcover ISBN 0-395-55849-2, paperback ISBN 0-385-31211-3, Houghton Mifflin Co; (January 1993)), que induce a masa do resto de partículas, descubrimento anunciado o 14 de marzo de 2013 no CERN. Dende aquela, foi estudada a súa masa, carga eléctrica, spin e vida media.

A observación desta partícula confirmaría as predicións e "ligazóns perdidas" do Modelo estándar da física, podéndose explicar como adquiren as outras partículas elementais propiedades como a súa masa.

Verifica-la existencia do bosón de Higgs foi un paso significativo na busca dunha Teoría da grande unificación, teoría que pretende unificar tres das catro interaccións fundamentais coñecidas, quedando fóra dela, unicamente, a gravidade. Por outra banda, este bosón podería explicar por que a gravidade é tan feble comparada coas outras tres forzas. Xunto ao bosón de Higgs tamén poderían producirse outras novas partículas que xa foran preditas teoricamente, e para as que se planificou a súa buscaI.F. Ginzburg, A. Schiller, “Search for a heavy magnetic monopole at the Fermilab Tevatron and CERN LHC”, Phys. Rev. D57 (1998) 6599-6603, arXiv:hep-ph/9802310; A. Angelis et al., "Formation of Centauro and Strangelets in Nucleus-Nucleus Collisions at the LHC and their Identification by the ALICE Experiment”, arXiv:hep-ph/9908210; G. L. Alberghi, et al., “Searching for micro black holes at LHC”, IFAE 2006, Incontri di Fisica delle Alte Energie (Italian Meeting on High Energy Physics), coma os strangelets, os microburacos negros, o monopolo magnético ou as partículas supersimétricas. No 2019 detectou a creación de fotóns a partir doutros fotóns, e con posterioridade, a creación de bosóns W tamén a partir de fotóns, amosando a unión entre electromagnetismo e forza débil a altas enerxías, a máis de seguir comprobando a equivalencia masa-enerxía.

O novo acelerador ten un túnel de 27 km de circunferencia, usando ademais o anterior, máis pequeno, creado para o gran colisor de electróns e positróns (LEP, polas súas siglas en inglés). Os catro detectores principais son ATLAS, CMS, LHCb e ALICE.

Para comezos de 2020 tiña recollido 280 Pb (2,8·1017 bytes) de datos, dado orixe a máis de 2700 publicacións científicas, recollido 7500 de millóns de conxuntos de datos no seu WLCG (Worldwide LHC Computing Grid), feito acelerar 300 billóns de protóns (cousa de 1 µg) ou rexistrado uns 40 trillóns de colisións. 

Baseado no núcleo de países do CERN, participan nas instalacións outros moitos países, como os EUA. Ten aumentado o número de países colaboradores arredor de 80, despois de incorporar entre 2010 e 2020 a quince novos colaboradores: Albania, Bangladesh, Costa Rica, Kazakhstán, Letonia, Líbano, Mongolia, Nepal, Palestina, Paraguai, Filipinas, Qatar, Sri Lanka, Tailandia e Tunisia.

 Participación galega 
O Grupo de Física de Altas Enerxías da USC é un colaborador do LHC no seu experimento LHCb.

 Notas 

 Véxase tamén 

 Outros artigos 
 Consello Europeo para a Investigación Nuclear
IGFAE, participante galego en LHCb

 Ligazóns externas 
 Páxina web oficial 
 Páxina sobre o LHC do Instituto do Sar
Páxina educativa do grupo de física de altas enerxías da Universidade de Lausana

Categoría:Física nuclear