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El Gran Colisionador de Hadrones no volverá a funcionar hasta septiembre.

 

Detalle de la avería del LHC

Detalle de la avería del LHC

 

Se dijo primero que volvería a funcionar no antes de primavera, luego que no antes del verano y ahora dicen que podría volver a funcionar en septiembre. todo ello deriva de la adopción de cambios que precisamente intentan evitar que un fallo similar vuelva a producir el destrozo tan tremendo que ha ocurrido con este reciente fallo. Todo se explicaba aquí: (el enlace ahora está roto)

http://es.noticias.yahoo.com/3/20090211/tenvirom-el-gran-colisionador-de-hadrones-no-c80110a.html

Ya hemos dedicado en el Blog algunos artículos al LHC.

LHC. Arrancada de caballo andaluz, parada de burro manchego. (Con fotos de la avería)

En El País han dedicado un artículo a explicar detalladamente las consecuencias de este grave incidente que seguro ha desilusionado a mucha gente que tenía muchas expectativas o planes de trabajo ligados a la actividad de este gran colisionador. Solo diez días de funcionamiento desde el 19 de septiembre y luego ocurre una avería que lo mantendrá parado como pronto hasta mayo.

http://www.elpais.com/articulo/sociedad/acelerador/deja/plantados/miles/fisicos/elpepisoc/20081102elpepisoc_6/Tes

Uno de los imanes del acelerador LHC

Uno de los imanes del acelerador LHC- CERN

Eso les pasa por no hacer un sistema redundante. Si hubieran hecho un segundo túnel justo debajo duplicando todos los sistemas … Es broma.

Lo cierto es que este tipo de proyectos tiene mucho de aventura, precisamente por eso, porque son únicos, y porque se diseñan rozando todos los límites técnicos imaginables. Los agoreros podrán decir que Dios nos ha concedido unos meses más antes del fin del mundo.

Toda esa ilusión, toda esa explosión informativa vivida en la inauguración, no se volverá a producir. La próxima vez dirán «El LHC se pone en marcha de nuevo, a ver que se rompe ahora».

Después de que el hombre puso el pie en la Luna los viajes espaciales se volvieron aburridos. Las televisiones dejaron de prestar atención. Solo unos minutos en el telediario y eso que todo salió bien.

Esta avería provoca desilusión, y antes o después supondrá recortes presupuestarios. Un drama científico de primer orden. La partícula de Dios acaba de hacernos el primer quiebro.

 

Anrxo al artículo original las fotos de la catástrofe. Una soldadura defectuosa y no verificada dió lugar a ese desastre. Las prisas no son buenas.

 

Avería de LHC

 

Reparación del LHC

 

 

 

 

 

¿Qué se espera del LHC (Gran Colisionador de Hadrones)? (Parte 2/2)

Teoría de la relatividad especial:

Conviene situarse en el tiempo. Voy a empezar por lo que yo entiendo que es el principio de este gran hito en la historia de la ciencia y que situaré nada menos que ciento tres años atrás. El primer científico que se dio cuenta de que la realidad es muy diferente de la idea que hasta entonces tenía la ciencia de ella fue Albert Einstein. Su teoría de la relatividad especial es de hace poco más de cien años. La Teoría de la Relatividad Especial, también llamada Teoría de la Relatividad Restringida, es una teoría física publicada en 1905. Surge de la genial suposición de que la velocidad de la luz en el vacío es igual en todos los sistemas de referencia inerciales. Dado que la velocidad es igual a espacio partido por tiempo significaba que el tiempo se ralentiza a velocidades altas cosa que ejemplificó con la paradoja de los dos gemelos. La teoría permitió establecer la equivalencia entre masa y energía y una nueva definición del espacio-tiempo. Para captar la idea de este extraño concepto recomiendo ver este vídeo de 10 minutos que presenta el concepto de relatividad especial.

http://es.youtube.com/watch?v=Y5cbxU2u_JY

No sé si después de ver este vídeo ha quedado demasiado claro. En el siguiente vídeo se explica como surgió esta teoría. Newton identifico la masa inercial de un cuerpo con la masa gravitatoria del mismo, pero considerar ambas masas como la misma cosa era algo que simplemente surgía de la observación y no se sabía a que se debía. Desde el momento en que Einstein imaginó sus escenarios moviéndose a distintas velocidades se postuló que ningún experimento podría poner de manifiesto diferencia alguna entre un laboratorio sometido a una fuerza gravitatoria y otro moviéndose con aceleración constante y de esa forma Einstein llegó a una serie de conclusiones. Por ejemplo comprendió de que la gravedad tenía que curvar la trayectoria de la luz. En este vídeo de 8 minutos lo explican mejor.

http://es.youtube.com/watch?v=IV_Sv4RGVjE

En este otro vídeo se ejemplifica un supuesto experimento que ayuda a comprender cómo el tiempo se hace más lento viajando a velocidades próximas a las de la luz.
http://es.youtube.com/watch?v=6SNxB7YX8K8

Teoría de la relatividad general:

Einstein resolvió un problema pero al hacerlo surgieron otro tipo de problemas porque si nada puede viajar más rápido que la luz, la gravedad  tampoco podría viajar instantáneamente y se necesitaba un modelo para hacer encajar la gravedad. El nombre de la teoría se debe a que generaliza la llamada teoría especial de la relatividad. Los principios fundamentales introducidos en esta generalización son el Principio de equivalencia, que describe la aceleración y la gravedad como aspectos distintos de la misma realidad, y la noción de la curvatura del espacio-tiempo. Para comprenderlo tenemos este vídeo de 6:14 minutos.

http://es.youtube.com/watch?v=nl7lH-o5zNg

La teoría de la física cuántica:

la primera formulación cuántica de un fenómeno fue dada a conocer el 17 de diciembre de 1900 en una sección de la Sociedad Física de la Academia de Ciencias de Berlín por el científico alemán Max Planck.

En física, la mecánica cuántica, conocida también como mecánica ondulatoria y como física cuántica, se explica el comportamiento de la materia y de la energía como magnitudes donde solo ciertos valores son posibles. Dicho de otra forma no existe una función continua de valores posibles para la masa y la energía y los incrementos y decrementos de esos valores ocurren a pequeños saltos llamados cuantos. Su campo de aplicación pretende ser universal, pero es en lo pequeño donde sus predicciones muestran una realidad  radicalmente distinta de la llamada física clásica.

Max Planck no tuvo el carisma ni el protagonismo mediático de A. Einstein, y tampoco se le atribuye intuiciones geniales, pero era un meticuloso observador que reveló una parte de la ciencia trascendental.

Hay un vídeo donde un personaje Dr.Quantum explica uno de los problemas más enigmáticos de la física cuántica, que pone de manifiesto nuestras limitaciones para comprender algunos fenómenos físicos. En algunos experimentos la luz se comporta como una onda y en cambio en otros se comporta como una partícula. Se ideó un experimento para desenmascarar la verdadera identidad del fotón, y ocurrió algo realmente increíble, aparentemente mágico. Se trata del experimento de la doble ranura: http://es.youtube.com/watch?v=vfkdzNN2VLo

Conflicto científico entre la visión relativista y la visión cuántica del universo:

Nuevamente apareció un problema para comprender la naturaleza del universo porque surgió la física cuántica como una rama de la física que explicaba la realidad a escala subatómica pero que parecía entrar en contradicción con las teorías de Einstein.Tan profundo fue el conflicto que hubo científicos que se negaron a intentar sacar conclusiones y defendían la idea de que lo sensato era continuar observando y midiendo y no intentar racionalizar aquellas cosas que repugnaban a la razón. No todos podían trabajar en esa situación de indiferencia mental ante lo trascendental. Estas controversias llegaron a comprometer la salud mental de algunos científicos. No puede ser, pero es. Para comprender la naturaleza de este conflicto teórico sugiero ver este vídeo ‘Relatividad vs cuántica.

http://es.youtube.com/watch?v=J81bPDBij2o

Principio de incertidumbre:

Para añadir más confusión surgió otra teoría, El principio de incertidumbre de Heisenberg, que afirmaba que cuanto mejor se determina la velocidad de una partícula, peor se puede determinar su posición exacta. Einstein mantuvo una posición crítica respecto a estas tesis hasta el final de su vida. «Dios no juega a los dados con el mundo», llegó a decir. No creo que merezca la pena profundizar aquí más sobre este principio de incertidumbre. En este vídeo de solo dos minutos lo explica bastante bien.

http://es.youtube.com/watch?v=3FwJr1AWKMQ

El problema de las dimensiones extra:

Intercalo este tema solo para ilustrar los problemas de percepción que tenemos los humanos limitados por nuestra experiencia limitada a un universo de tres dimensiones espaciales más otra dimensión temporal.  Einstein denominó a todo ello el espacio-tiempo por su fuerte dependencia. Es en espacio tiempo donde nuestros sentidos y nuestros instrumentos pueden obtener datos del mundo que nos rodea, pero podría ocurrir que existieran dimensiones inaccesibles a nuestros instrumentos y a nuestros sentidos. De hecho, a nivel subatómico la física llega a aceptar que la luz puede ser percibida como una onda o como una partícula dependiendo del observador. Eso parece tan raro como si decimos que un objeto puede ser percibido como una esfera o como un dado dependiendo del observador, y sin embargo pensemos en una moneda, Una moneda puede ser percibida como un círculo o como un fino rectángulo si la vemos de canto.  Como veremos más tarde nuestra limitada comprensión del universo podría tener que ver con la existencia de dimensiones extra que no nos son accesibles directamente pero que influirían a nivel subatómico. Es como si unos seres que vivieran en un universo plano, descubrieran que a nivel subatómico ocurren cosas extrañas e ilógicas que no comprenden. Si ese universo no fuera totalmente plano y tuviera un espesor muy fino podrían explicarse algunas cosas extrañas cuando miramos a escalas subatómicas. ¿Es esto lo que nos está sucediendo en la física? Puede que el LHC pueda dar alguna respuesta de ese tipo porque algunas de las teorías que se van a poner a prueba implican la existencia de un mayor número de dimensiones más allá de las cuales somos conscientes. Por decirlo de otro modo el LHC quizás pueda observar las cosas a una escala tan pequeña que se ponga de manifiesto ese efecto de espesor de nuestro universo en un universo con más dimensiones de las conocidas hoy. Esta descripción que acabo de hacer es más alegórica que científica, pero estamos hablando de cosas que están por descubrir y este símil puede ser útil.

Los vídeos del Dr. Quantum intentan explicar conceptos que muchas veces resultan difíciles de comprender. En este otro vídeo el Dr. Quantum intenta explicar el problema de la percepción del universo en función del número de dimensiones cosa que luego nos vendrá muy bien cuando lleguemos al punto donde los científicos han postulado nuevas teorías en base a la existencia de nuevas dimensiones. Para ello nada más útil que pensar como sería nuestra vida en un mundo de solo dos dimensiones y llegara un ser capaz de manejarse en una tercera dimensión.

http://es.youtube.com/watch?v=7y3R1cKSEM8

El GRID:

Uno de los principales objetivos del CERN es aunar fuerzas en la comunidad científica, poniendo todos los resultados al alcance de la comunidad científica.

Con ese mismo propósito, el CERN creó en 1989 la World Wide Web, la red más conocida como Internet, cuya finalidad en sus orígenes era precisamente poner en contacto la comunidad científica para que los investigadores pudieran consultar los últimos artículos sobre experimentos.

El LCG es un servicio construido como una capa sobre Internet, similar a la web, pero que permite no sólo compartir archivos sino también el hardware. Esto facilita la computación y procesamiento de gran cantidad de datos. Este sistema deberá procesar y distribuir los 10 millones de gigabytes de información que se calcula que cada año generará el LHC.

La GRID servirá en primer al LHC para aprovechar recursos informáticos distribuidos geográficamente por todo el mundo, pero en un futuro todos nosotros podremos acceder a este servicio que equivaldrá a acceder a un superordenador distribuido por toda la geografía del planeta desde nuestra casa.

Será 10.000 veces más rápida que una conexión de banda ancha, y permitirá, por ejemplo, bajarse películas o mandar el catálogo completo con las canciones de los Rolling Stones de Gran Bretaña a Japón en cuestión de segundos. ¡No está mal! ¿verdad?

Vídeo-reportajes en Youtube sobre el LHC:

Después de este largo preámbulo creo que la persona que partía de cero ya está mejor preparada para poder apreciar los vídeo-reportajes que presento a continuación sobre el LHC. Hemos empezado a abrir nuestra mente a una la realidad que choca frontalmente con nuestra intuición y nuestros sentidos y ahora podemos entender la razón de un megaproyecto como este. Son muchas horas de video reportajes pero no quiero estirar mi artículo con una tercera parte. Espero que los disfrutéis.

50 años del CERN:

Vídeo-reportaje la 2  muy didactico (ESPAÑOL): (5 Partes de 10 minutos cada una)
http://es.youtube.com/watch?v=w9XeHXvh4cQ
http://es.youtube.com/watch?v=q9O-V9fywp0
http://es.youtube.com/watch?v=9zxXcSc-3wg
http://es.youtube.com/watch?v=NjvZBAEe6vc
http://es.youtube.com/watch?v=oMeQFVd5xsk

La física teórica del LHC:

Habla de universos paralelos (teoría de cuerdas, teoría del todo, la teoría de la supergravedad, la teoría M) videos de 10 minutos: Muy didactico porque  avanza de modelo en modelo. Es el que más me ha gustado.
http://es.youtube.com/watch?v=llmoNz_O4FY
http://es.youtube.com/watch?v=Cm-u_j3qXgw
http://es.youtube.com/watch?v=9DwjciohUCg
http://es.youtube.com/watch?v=HTAcUTFJRv0
http://es.youtube.com/watch?v=sXiX4pcBypI

Universo elegante:
Hace énfasis en la cuerda como el único ingrediente del universo (de ahí su elegancia)
(Tres primeros minutos de introducción de cada capítulo son altamente redundantes aunque no idénticos:
http://es.youtube.com/watch?v=THSo34RYrng
http://es.youtube.com/watch?v=60o44UfbVhs
http://es.youtube.com/watch?v=E6tlfZfG12Q

¿Qué se espera del LHC (Gran Colisionador de Hadrones)? (Parte 1/2)

Propósito de este artículo:

Existe mucha curiosidad por el LHC. (Gran Colisionador de Hadrones) y todo lo relativo al CERN.

Ya tuve que hablar de él en un artículo previo sobre los agujeros negros de gusano.

https://www.ciberdroide.com/wordpress/?p=107

Este interés no solo es debido al miedo a lo desconocido provocado por las profecías agoreras catastrofistas que hablan del fin del mundo, sino porque. Estamos ante la inminencia de uno de los mayores hitos de la ciencia y queremos comprenderlo.

El hito de poner el pie en la Luna fue producto de la iniciativa de una nación EE.UU. que deseaba ser la primera en lograrlo, pero el LHC representa un proyecto internacional,  en el cual 10.000 científicos de todo el planeta se  han unido para lograr vencer al mayor desafío científico de nuestro tiempo, que no es otro que la comprensión de cual es la naturaleza básica de nuestro universo, y como se creó.

Tunel del LHC

Tunel interuior en el LHC

Estas son unas preguntas  trascendentes que producen cierto desconcierto en aquellos que prefieren acogerse a la confortabilidad de creencias en un padre creador de todas las cosas, todo poderoso y protector, del cual la ciencia nunca obtuvo la menor evidencia, ni el menor indicio. No solo eso, sino que la ciencia ha terminado situando a los grandes textos sagrados que hablaban de la creación en la categoría de textos alegóricos, cuando en realidad fueron redactados en su época como textos que eran sagrados precisamente porque contenían la gran verdad a través de la palabra de Dios revelada a los hombres.  La ciencia en su avance nos hace humildes y nos aleja de nuestra visión antropocéntrica dando respuestas cada vez más trascendentes que nos sitúan muy lejos de un hipotético centro de la creación, o de una posición privilegiada en el universo.

Para ir abriendo boca le ofrezco estos dos vídeos cortitos que nos sitúan en el lugar que nos corresponde del universo, muy cerca de la última mota de polvo del cosmos.

http://es.youtube.com/watch?v=4a_lDbvFc4E

Recapitulando unos pocos datos de lo mostrado en este vídeo tenemos:

  • La tierra 12.756 Kilómetros.
  • El Sol 1.392.500 Kilómetros.
  • Beiteigeuze 905.125.000 Kilómetros.
  • My Cephei 3.481.250.000 Kilómetros.

En otras palabras, hay estrellas gigantescas comparadas con nuestro modesto sol, pero es que el tamaño de nuestra galaxia es de 27.700 años luz. es decir unos 10 billones de kilómetros. Es decir, 10.000.000.000.000 Kilómetros.  Vivimos en una mota de polvo perdida en nuestra inmensa galaxia, a su vez perdida en un universo cuya parte visible, seguramente muy pequeña en comparación, con el resto es de 93.000 millones de años luz.

Para empezar, para comprender el universo tenemos un grave problema de escalas, pero es que hay más. El LHC trata de desvelar complejos misterios de la física moderna y para ello tenemos que saber donde estamos y como hemos llegado hasta ese punto a base de fuertes bandazos y controversias científicas.

¿Podemos llegar a explicar todo lo que implica el LHC a una persona que parte de cero en estos temas?

¿Nosotros al menos vamos a intentar dar respuesta a la pregunta de ¿qué es lo que se espera del LHC? Para explicar que es el LHC y que se pretende hacer con él, cabría empezar preguntándose si cualquiera es capaz de entenderlo partiendo de cero. La respuesta es que conseguir una vaga idea es posible, pero incluso eso necesita mucha información. No se puede explicar todo eso en pocas y sencillas palabras partiendo de cero, y para ilustrarlo referiré una anécdota genial del no menos genial Albert Einstein.

Una dama le pidió a  Einstein que le explicara, en pocas y sencillas palabras, su teoría de la relatividad. Cómo no, señora, le dijo con dulzura. «Mire, un día paseaba yo por un parque con un amigo que tenía la desgracia de ser ciego y le dije que tenía deseos de beber un vaso de leche. – Leche, replicó mi amigo ciego, ¿Qué es leche?. – Un líquido blanco, contesté yo. – Líquido, ya sé que es, repuso mi amigo ciego, ¿pero qué es blanco? – Blanco es, por ejemplo, el color de las plumas del cisne, expliqué. – Ya sé lo que son plumas, respondió mi amigo, ¿pero qué es un cisne? -Un cisne, tuve que explicar yo, es un ave con el cuello arqueado. – Yo sé lo que es cuello, dijo el ciego, pero no sé lo que significa arqueado. Entonces, prosiguió diciendo Einstein: «tomé el brazo de mi amigo y lo arqueé como si fuera el cuello de un cisne, diciendo: esto es arqueado». Y mi amigo ciego contestó sonriendo: «¡Ah…! ¡Ahora sé lo que es leche!».

A mucha gente le da rabia sentir que esta ante un hito crucial en la historia de la humanidad y que no va a llegar a comprenderlo. Podríamos decir que el LHC desvelará algunos de los más profundos secretos del universo, pero eso requiere tomar conciencia de cuales son nuestros conocimientos actuales, para saber en que punto estamos y cuales son las posibles soluciones a los problemas planteados por la física moderna que el LHC podría desentrañar.

Tendremos que hablar de la relatividad especial, relatividad general, teoría cuántica, el bosón de Higgs, materia oscura, Big Band, teoría del todo, teoría de las supercuerdas, y todo ello es muy complicado. Afortunadamente hay mucho material videográfico y didáctico en YouTube. Nos vamos a basar totalmente en ello proponiendo los enlaces oportunos para cada tema. Dividiremos esta exposición en varios artículos.

Tómeselo con mucha calma y con abundantes pausas, porque el echo de partir de cero significa que recorrido será amplio. Tendremos que hacer entre otras cosas una recapitulación de una parte de la historia de la ciencia que no es fácil de entender, pero que está en la base de los experimentos actuales, y sin esa base no podremos hacernos una idea cabal del reto que representan estos experimentos.

En este artículo aunamos varios retos en uno solo. Sé que eso representará un esfuerzo importante para la mayoría de los lectores, pero si está leyendo esto, seguramente es porque el tema le interesa, y yo le prometo que después de seguir todo el artículo de principio a fin, y visualizando todos los vídeos que iré proponiendo en el orden sugerido, será finalmente capaz de soltar algún sin sentido interesante, que deje pasmados a sus contertulios en el bar. ¿Se trata de eso no?

Tal hazaña requerirá que invierta bastantes horas en la lectura y visualización de este artículo, pero no tantas como las que yo invertí al hacerlo, porque no solo he visualizado todos estos vídeos, sino bastantes más que deseché porque no me servían para llevarles a la comprensión global del colosal proyecto LHC del cual muchos periodistas hablan sin tener ni idea. Eso sí saben que es muy importante y muy caro, y que deben decir algo al respecto que suene trascendental.

El LHC

El LHC es un proyecto llevado a cabo por el CERN. (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire), es decir, Consejo Europeo para la Investigación Nuclear), es el mayor laboratorio de investigación de física del mundo. Se ocupa de la física de partículasl. Está situado en la frontera entre Francia y Suiza, Fundado en 1954 por 12 países europeos, el CERN es hoy en día un modelo de colaboración científica internacional y uno de los centros de investigación más importantes en el mundo.

Actualmente cuenta con 20 estados miembros, los cuales comparten la financiación y la toma de decisiones en la organización. Su sitio oficial en la web, (que nació precisamente allí en el CERN,) es este: http://public.web.cern.ch/public/

El LHC pretende resolver los enigmas más profundos del universo. Un universo regido por normas o leyes que en ocasiones parecían entrar en contradicción. Con esta información tenemos que comprender que con el LHC se pretende explicar el funcionamiento básico del universo, tanto del macro cosmos, como del micro cosmos. A modo de breve presentación sugiero ver este vídeo de tan solo un minuto de duración que trata de la inauguración reciente del funcionamiento del mismo. http://es.youtube.com/watch?v=ZjyM5a6VF78

Tenemos este otro vídeo bastante más didáctico en inglés con subtítulos en español de unos 10:35 minutos:

http://es.youtube.com/watch?v=rgLdIly2Xtw

En busca de el bosón de Higgs:

En estos  momentos la teoría más extendida es que el vacío no es completamente vacío. Por lo tanto, estaría compuesto de partículas o mejor dicho ondas-partículas que podrían vibrar. Es lo que se ha dado en llamar partícula de Higgs, o o Bosón de Higgs o también, partícula de Dios.

Simulacion de detección de una partículas Higgs

Simulacion de detección de una partícula de Higgs

 

Este otro reportaje de Informe semanal de 10 minutos nos habla de las implicaciones teóricas del proyecto. Nos habla del big bang, del bosón de Higgs, etc.

http://es.youtube.com/watch?v=mz-FQyoT4Qk

Cuando escuchamos todo esto nos parece todo no solo muy abstracto, sino que además nos deja la sensación de que hemos empezado por el final de una larga historia que no es muy conocida salvo para los físicos.

Los científicos piensan que una de las cosas que con mayor probabilidad ocurrirá, es que el LHC pondrá de manifiesto la existencia del Bosón de Higgs. La afirmación de que el vació no es totalmente vació que se hace en este reportaje, ya da por cierto tal cosa. Pero para poder apreciar cómo se ha llegado a esto continuaremos, en una próxima entrega, exponiendo un breve repaso a la historia reciente de la física y seguiremos profundizando en el conocimiento del LHC, para poder llegar a entender los modelos teóricos que están siendo puestos a prueba en este gran colisionador de partículas.

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