Gran colisor de hadróns

O gran colisor de hadróns ou gran colididor de hadróns (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 2008, o primeiro intento para facer circular os feixes por toda a traxectoria do colisor produciuse o 10 de setembro 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"), 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 busca, 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.