QUARKSEn fsica de partculas, los quarks, o cuarks, junto con los
leptones, son los constituyentes fundamentales de la materia.
Varias especies de quarks se combinan de manera especfica para
formar partculas tales como protones y neutrones.Los quarks son las
nicas partculas fundamentales que interactan con las cuatro fuerzas
fundamentales. Los quarks son partculas parecidas a los gluones en
peso y tamao, esto se asimila en la fuerza de cohesin que estas
partculas ejercen sobre ellas mismas. Son partculas de espn 1/2,
por lo que son fermiones. Forman, junto a los leptones, la materia
visible.Hay seis tipos distintos de quarks que los fsicos de
partculas han denominado de la siguiente manera: up (arriba) down
(abajo) charm (encanto) strange (extrao) top (cima) y bottom
(fondo).Fueron nombrados arbitrariamente basados en la necesidad de
nombrarlos de una manera fcil de recordar y usar, adems de los
correspondientes antiquarks. Las variedades extraa, encanto, fondo
y cima son muy inestables y se desintegraron en una fraccin de
segundo despus del Big Bang, pero los fsicos de partculas pueden
recrearlos y estudiarlos. Las variedades arriba y abajo s se
mantienen, y se distinguen entre otras cosas por su carga
elctrica.En la naturaleza no se encuentran quarks aislados. Estos
siempre se encuentran en grupos, llamados hadrones, de dos o tres
quarks, conocidos como mesones y bariones respectivamente. Esto es
una consecuencia directa del confinamiento del color. En el ao 2003
se encontr evidencia experimental de una nueva asociacin de cinco
quarks, los pentaquark aunque su existencia an es controvertida.USO
EN EL MODELO ESTNDAR La nocin de quark terica nace del intento de
clasificar a los hadrones, ahora explicados gracias al modelo de
quarks. Murray Gell-Mann y Kazuhiko Nishijima realizaron esa
clasificacin de manera independiente en 1964.Los quarks son la
conclusin de los intentos para encontrar los fundamentos de la
construccin de la materia. Con el triunfo de la teora atmica en el
siglo XIX se conclua que los tomos eran los componentes ltimos de
la materia y de ah su nombre por ser indivisibles. Con el modelo
atmico de Rutherford se demostr que el tomo no era indivisible,
constaba de un ncleo y de una nube electrnica. El ncleo atmico se
demostr posteriormente que estaba conformado de protones y
neutrones. Con slo cinco partculas elementales, fuera de los
protones, neutrones y electrones, en la dcada de 1930 comenzaron a
aparecer los muones de alta radiacin y algunos neutrinos de forma
indirecta. La confirmacin de ms mesones y bariones, primero en
experimentos con alta radiacin y luego en aceleradores de
partculas, dieron la impresin de que nos enfrentbamos a un zoolgico
de partculas y fueron el impulso para buscar cada vez ms partculas
elementales.El esquema usado por Gell-Mann para unir a las
partculas era mediante su isospn y su extraeza. Utiliz una unidad
simtrica derivada del lgebra actual, que se la conoce como una
aproximacin de la simetra quiral de la cromodinmica cuntica (QCD).
Esta es una simetra global de sabor SU(3) que no debe confundirse
con la simetra gaugeana de la cromodinmica cuntica. En este
esquema, los mesones ligeros (de espn 0) y los bariones (espn -1/2)
estaban agrupados juntos en octetos de simetra de sabor. Una
clasificacin de los bariones de espn -3/2 en una representacin 10
arroj la prediccin de una nueva partcula, la -. Su descubrimiento
en 1964 llev a la aceptacin de este modelo. La representacin 3 que
faltaba fue identificada como los quarks.El esquema fue llamado por
Gell-Mann como de ocho maneras (eightfold way en ingls), una
inteligente asociacin de los octetos del modelo con los ocho
caminos o maneras del budismo.
Cuadro general con nombres yTamao relativo de las diferentes
carga elctrica: Quarks y leptonespartculas atmicas.
DESCUBRIMIENTO EXPERIMENTAL A mediados de la dcada de 1960 haba
un cierto consenso en que el protn posea un tamao aproximado de
1015 m con una distribucin suave de carga en su interior. Los
anlisis de ciertas propiedades de reacciones de altas energas de
hadrones llev a Richard Feynman a postular subestructuras de
hadrones, a los que l llamo partones (porque eran parte de los
hadrones). La serie de experimentos en el SLAC (Stanford Linear
Accelerator Center) entre 1967 y 1973 tenan como objetivo estudiar
la dispersin electrn-protn y ver la distribucin de carga en el
protn. Estos experimentos eran muy parecidos a los realizados por
Rutherford aos atrs para confirmar la existencia del ncleo atmico.
El SLAC es un acelerador de partculas lineal donde partculas como
los electrones pueden alcanzar energas de hasta 50 GeV, lo
suficiente para que estos puedan traspasar nucleones.El anlisis
terico de las colisiones inelsticas que tuvieran lugar entre el
electrn y el protn lo haba trabajado James Bjorken. Este consider
varias hiptesis para explicar la funcin de forma de la dispersin.
De todas ellas, la ms especulativa era considerar al protn
compuesto por partculas puntuales cargadas y con espn 1 / 2. Al
analizar los datos para diferentes cantidades de momento
transferidos al protn, se comprob que el ajuste de Bjorken con tal
hiptesis era el adecuado. Se haban descubierto los quarks de manera
experimental lo que permiti obtener el premio Nobel de Fsica de
1990 a Taylor, Kendall y Friedmann, lderes de los experimentos en
el SLAC.Ms adelante, otros experimentos de colisiones inelsticas
con neutrinos hechas en el CERN sirvieron para confirmar los
resultados del SLAC. Se confirm que los partones de Feynmann y los
quarks eran exactamente la misma cosa. Con la prueba de la libertad
asinttica en la cromodinmica cuntica que realizaron en 1973 David
Gross, Frank Wilczek y David Politzer, la conexin se hizo estable.
A estos cientficos se les concedi el premio Nobel de Fsica en el
2004 por este trabajo.
DIFERENTES SABORESAl principio se crea que slo exista el quark
arriba, abajo y extrao. En 1970, Sheldon Glashow, John Iliopoulos y
Luciano Maianicon postularon la existencia del quark encantado para
impedir cambios no fsicos de sabor en las desintegraciones dbiles
que podran aparecer en el modelo estndar. El descubrimiento del
mesn J/ en 1974 llev al reconocimiento de que ste estaba hecho de
un quark encantado y su antiquark. Luego, se plante la hiptesis del
quinto y sexto quark, llamados quark cima y fondo. La existencia de
una tercera generacin de quarks fue predicha por Makoto Kobayashi y
Toshihide Maskawa en 1973, ellos se dieron cuenta que la violacin
de la simetra CP por kaones neutros no podra acomodarse en el
modelo estndar con las dos generaciones hasta ese momento
existentes de quarks. El quark fondo fue descubierto en 1977 y el
quark cima en 1996. ETIMOLOGALa palabra fue originalmente designada
por Murray Gell-Mann como una palabra sin sentido que rimaba con
pork, pero sin ortografa. Despus, l encontr la palabra quark en un
libro de James Joyce titulado Finnegans Wake y de ah se us su
ortografa:
GENERACINEl modelo estndar es un modelo terico que describe
todas las partculas elementales conocidas hasta ahora, as como el
an no descubierto bosn de Higgs. Este modelo agrupa las partculas
en generaciones de dos leptones y dos quarks. Entre ellas vara la
masa que va aumentando de acuerdo al nmero de la generacin, siendo
la tercera la ms pesada hasta el momento. El modelo estndar predice
las tres generaciones de quarks y leptones que conocemos pero no
podra descartarse del todo la posibilidad de una cuarta generacin.
Este modelo contiene seis sabores de quarks (q) divididos en tres
generaciones. En la primera tenemos los quarks arriba (u) y abajo.
En la segunda, los quarks encantado (c) y extrao (s). Y en la
tercera, los quarks fondo (b) y cima (t). Las Antipartculas de los
quarks son los antiquarks, y son denotados por una barra sobre el
smbolo del correspondiente quark, por ejemplo, si un quark se
representa, un antiquark se escribe. As como con la antimateria en
general, los antiquarks tienen la misma masa, vida media, y espn
que sus respectivos quarks, pero con carga opuesta.
PROPIEDADESLos quarks no se encuentran libres en la naturaleza
sino que se agrupan formando hadrones. stos se dividen en dos
tipos: Mesones: formados por un quark y un antiquark (piones,
kaones,...) Bariones: formados por tres quarks (protones,
neutrones,...)Existen 6 tipos de quarks, cada uno con su sabor, su
carga, su isospn dbil y su masa (entre las propiedades ms
importantes). Una lista de estas propiedades para cada quark
sera:[12] [13]NombreSmboloGeneracinIsospn dbilSaborCargaMasa
arriba (up)u1+Iz=++1,5 4,0
abajo (down)d1-Iz=--4 8
extrao (strange)s2-S=-1-80 130
encantado (charm)c2+C=1+1150 1350
fondo (bottom)b3-B'=-1-4100 4400
cima (top)t3+T=1+170900 1800
Junto a los leptones, los quarks forman prcticamente toda la
materia de la que estamos rodeados. En concreto la constituyen los
dos primeros quarks ya que forman los protones y neutrones que a su
vez forman los ncleos atmicos.CargaCarga elctricaLa carga - o + de
la carga elemental. Por esto siempre las partculas compuestas
(bariones y mesones) tienen una carga entera. Experimentalmente
(por ejemplo en el experimento de la gota de aceite de Millikan) no
hay informacin de cargas fraccionarias de partculas aisladas. La
tercera parte de la carga en los hadrones es debido a la presencia
de los quarks. Actualmente se desconoce por qu la suma de las
cargas de los quarks en un protn se corresponde exactamente a la
del electrn, un leptn, con signo opuesto.
MasaAunque si bien se habla de la masa de los quarks en el mismo
sentido que la masa de cualquier otra partcula, la nocin de masa
para un quark es complicada por el hecho que los quarks no pueden
encontrarse solos en la naturaleza, siempre se encuentran
acompaados de un glun, por lo general. Como resultado, la nocin de
la masa de un quark es una construccin terica que tiene sentido slo
cuando se especifica exactamente que se usar para definirla.La
simetra quiral aproximada de la cromodinmica cuntica, por ejemplo,
permite definir la razn entre varias masas de quarks a travs de
combinaciones de las masas de los octetos pseudoescalares de los
mesones en el modelo de quarks por la teora de perturbacin quiral,
tenemos:
El hecho de que el quark arriba tenga masa es importante porque
haba un problema con la violacin CP si stos no tenan masa. Los
valores absolutos de las masas son determinados por las reglas de
suma de funciones espectrales (o tambin las reglas de suma de la
cromodinmica cuntica).Otro mtodo para especificar las masas de los
quarks fue usada por Gell-Mann y Nishijima en el modelo de quarks
que conectaba la masa del hadrn con la masa de los quarks. Estas
masas, llamadas masas constituyentes de quarks, son
considerablemente diferentes de las masas definidas anteriormente.
Las masas constituyentes no tienen ningn significado dinmico
posterior.Por otro lado, las masas de los quarks ms masivos, el
encantado y el fondo, se obtuvieron de las masas de los hadrones
que contenan un quark pesado (y un antiquark ligero o dos quarks
ligeros) y del anlisis de quarkonios. Los clculos del enrejado de
la cromodinmica cuntica usando una teora efectiva de quarks pesados
o cronodinmica cuntica no relativista son usados actualmente para
determinar la masa de esos quarks.
Isospn dbilEl valor de esta propiedad para los quarks es de 1/2,
y su signo depende de qu tipo de quark es. Para los quarks tipo u
(u, c y t) es de +1/2, mientras que para los otros, llamados quarks
tipo d (d, s, b), es de -1/2. De acuerdo con el isospn dbil, un
quark tipo u deber desintegrarse para obtener un quark tipo d y
viceversa. No se admiten desintegraciones entre quarks del mismo
tipo. Las partculas que permiten estos cambios de carga del isospn
dbil son los bosones W y Z.
SaborDebido a la interaccin dbil todos los fermiones, y en este
caso los quarks, pueden cambiar de tipo; a este cambio se le
denomina sabor. Los bosones W y Z son los que permiten el cambio de
sabor en los quarks, estos bosones son los causantes de la
interaccin dbil. Cada quark tiene un sabor diferente que
interactuar con los bosones de una manera nica.El sabor de los
quarks arriba y abajo es el isospn dbil, antes mencionado. El quark
extrao, tendr un nmero cuntico o sabor, homnimo, llamado extraeza y
tiene el valor de -1. Para el quark encantado es encantado y tiene
el valor de 1; y as sucesivamente con los otros dos como pico se
puede ver en la tabla anterior.Carga de colorLos quarks al ser
fermiones deben seguir el principio de exclusin de Pauli. Este
principio implica que los tres quarks en un barin deben estar en
una combinacin antisimtrica. Sin embargo la carga Q=2 del barin ++
(que es un cuarto del isospn Iz = 3/2 de los bariones) puede ser
realizado slo por quarks con espn paralelo. Esta configuracin es
simtrica bajo intercambio de quarks, esto implica que existe otro
nmero cuntico interno para que pueda hacerse esa combinacin
antisimtrica. A esta propiedad, o nmero cuntico, se le denomin
color. El color no tiene nada que ver con la percepcin de la
frecuencia de la luz, por el contrario, el color es la carga
envuelta en la teora de gauge, ms conocida como cromodinmica
cuntica.El color es una simetra de gauge SU(3). Los quarks estn
localizados en la representacin fundamental 3 y por lo tanto tienen
tres colores, anlogo con los tres colores fundamentales rojo, verde
y azul, de ah viene su nombre. Es por eso que se suele decir que
existen 18 tipos de quarks, 6 con sabor y cada uno con 3
colores.
SubestructuraNuevas extensiones del modelo estndar de fsica de
partculas indican que los quarks podran estar compuestos de
subestructuras. Esto asume que las partculas elementales del modelo
estndar de fsica de partculas son partculas compuestas; estas
hiptesis estn siendo evaluadas, aunque actualmente no se ha
descubierto tal estructura. Las llamadas subestructuras de los
quarks se denominan preones.DEFINICIONEL QUARK ARRIBA - UP (u):Es
una partcula elemental que pertenece a la primera generacin de
quarks. Tiene una carga elctrica igual a + de la carga elemental y
un espn de , con lo cual es un fermin y cumple el principio de
exclusin de Pauli. Junto con el quark abajo y los electrones, forma
toda la materia que podemos ver y de la que estamos hechos, gracias
a que estas tres partculas son estables y no se desintegran o
decaen ms.Como todos los quarks, el quark arriba tiene carga de
color, y siente la interaccin fuerte mediante la emisin y absorcin
de gluones. Los quarks arriba tienen carga roja, verde o azul; y
los antiquarks arriba tienen carga antirroja, antiverde o antiazul.
Al sentir sta interaccin no se encuentra a sta partcula aislada, se
encuentra formando hadrones con uno o dos quarks ms. La mayora de
masa de los hadrones que se forman viene de la energa del campo de
color (energa y masa son lo mismo: E=mc), y no de los propios
quarks. La existencia de los quarks arriba y abajo fue postulada
por Murray Gell-Mann y George Zweig en 1964, cuando desarrollaron
el modelo de quarks; y la primera evidencia de los quarks arriba
fue en los experimentos llevados a cabo en el SLAC en
1967.Propiedades:Masa:2.67 7.13 * 10-30 Kg.1.5 4 MeV/c2Vida
media:Estable
Carga elctrica:+2/3 eAntipartcula:Antiquark arriba ()
Carga de color:ColorInteracciona con:Interac. Dbil -
Gravedad
Spin:Intcc. Fuerte Electromagnetismo
EL QUARK ABAJO DOWN (d):Es una partcula elemental que pertenece
a la primera generacin de quarks. Tiene una carga elctrica igual a
de la carga elemental y un espn de , con lo cual es un fermin y
cumple el principio de exclusin de Pauli. Junto con el quark arriba
y los electrones, forma toda la materia que podemos ver y de la que
estamos hechos, gracias a que estas tres partculas son estables y
no se desintegran o decaen ms.Como todos los quarks, el quark abajo
tiene carga de color, y siente la interaccin fuerte mediante la
emisin y absorcin de gluones. Los quarks abajo tienen carga roja,
verde o azul; y los antiquarks abajo tienen carga antirroja,
antiverde o antiazul. Al sentir sta interaccin no se encuentra a
sta partcula aislada, se encuentra formando hadrones con uno o dos
quarks ms. La mayora de masa de los hadrones que se forman viene de
la energa del campo de color (energa y masa son lo mismo: E=mc), y
no de los propios quarks.La existencia de los quarks arriba y abajo
fue postulada por Murray Gell-Mann y George Zweig en 1964, cuando
desarrollaron el modelo de quarks; y la primera evidencia de los
quarks abajo fue en los experimentos llevados a cabo en el SLAC en
1967.Propiedades:Masa:7.13 14.26 * 10-30 Kg.4 8 MeV/c2Vida
media:Estable
Carga elctrica:-1/3 eAntipartcula:Antiquark abajo ()
Carga de color:ColorInteracciona con:Interac. Dbil -
Gravedad
Spin:Intcc. Fuerte Electromagnetismo
EL QUARK ENCANTADO - CHARM (ch):Es una partcula elemental que
pertenece a la segunda generacin de quarks. Tiene una carga
elctrica igual a + de la carga elemental y un spin de , con lo cual
es un fermin y cumple el principio de exclusin de Pauli. Como los
dems quarks, el quark encantado tiene carga de color, y el
antiquark encantado tiene carga de anticolor; sienten la interaccin
fuerte.Originalmente, cuando Murray Gell-Mann y George Zweig
desarrollaron el modelo de quarks en 1964, slo propusieron los
quarks arriba, abajo y extrao. En 1970, Sheldon Glashow, John
Iliopoulos, y Luciano Maiani pensaron que los quarks deban existir
a pares, igual que los leptones, prediciendo as la existencia del
quark encantado. Ms tarde, en 1974, se detect la partcula J/ en el
SLAC, la primera que estaba hecha de quarks encantados.El quark
encantado debe de tener una vida media corta, como los leptones de
la segunda generacin. La nica evidencia es que forma hadrones que
se desintegran pronto, pero la vida media del propio quark es muy
difcil de medir debido a que se encuentra confinado.Este quark dota
a los hadrones que forma con un nmero cuntico llamado 'encanto',
que se define como el nmero de quarks encantados menos el nmero de
antiquarks encantados que lo forman.Propiedades:Masa:2.05 2.41 *
10-27 Kg.1.150 1.350 MeV/c2Vida media:Inestable (Desconocido)
Carga elctrica:+2/3 eAntipartcula:Antiquark encantado ()
Carga de color:ColorInteracciona con:Interac. Dbil -
Gravedad
Spin:Intcc. Fuerte Electromagnetismo
EL QUARK EXTRAO STRANGE (s):Es una partcula elemental que
pertenece a la segunda generacin de quarks. Tiene una carga
elctrica igual a de la carga elemental y un espn de , con lo cual
es un fermin y cumple el principio de exclusin de Pauli. Como los
dems quarks, el quark extrao tiene carga de color, y el antiquark
extrao tiene carga de anticolor; sienten la interaccin fuerte.Fue
propuesto por Murray Gell-Mann para explicar la enorme variedad de
hadrones observados hasta 1964 aproximadamente, los cuales no
podran existir slo con combinaciones de quarks arriba y abajo. Fue
propuesto originalmente junto a los quarks arriba y abajo, y la 's'
de su nombre vena seguramente de 'sideways' (de lado), en
contraposicin a lo de arriba y abajo. Ms tarde tomara el nombre de
quark extrao, porque forma parte de lo que se conocan entonces como
partculas extraas, que tenan una vida media "extraamente" superior
a la esperada.El quark extrao debe de tener una vida media corta,
como los leptones de la segunda generacin. La nica evidencia es que
forma hadrones que se desintegran pronto, pero la vida media del
propio quark es muy difcil de medir debido a que se encuentra
confinado. Este quark dota a los hadrones que forma con un nmero
cuntico llamado "extraez", que se define como el nmero de
antiquarks extraos menos el nmero de quarks extraos que lo forman.
El concepto de extraeza fue definido incluso antes que el concepto
de quark.Propiedades:Masa:142.61 231.75 * 10-30 Kg.80 130
MeV/c2Vida media:Inestable (Desconocido)
Carga elctrica:-1/3 eAntipartcula:Antiquark extrao ()
Carga de color:ColorInteracciona con:Interac. Dbil -
Gravedad
Spin:Intcc.Fuerte Electromagnetismo
EL QUARK CIMA - TOP (t): Es una partcula elemental que pertenece
a la tercera generacin de quarks. Tiene una carga elctrica igual a
+ de la carga elemental y un spin de , con lo cual es un fermin y
cumple el principio de exclusin de Pauli. Como los dems quarks los
quarks cima sienten la interaccin fuerte y tienen carga de color,
as mismo el antiquark cima tiene carga de anticolor.Es el ms masivo
de los quarks, tan masivo como los ncleos de oro. Debido a su
inmensa masa, para ser una partcula elemental, es una partcula muy
inestable, que decae en menos de un yoctosegundo, con lo que no
tiene ni tiempo para formar hadrones con otros quarks (este proceso
se llama hadronizacin). Los cientficos esperan gracias a este hecho
el poder observar y medir las propiedades de un quark aislado.Fue
el ltimo de los quarks descubiertos, en 1995 en el Fermilab. Por el
momento, y hasta la entrada en funcionamiento del LHC, el Tevatrn
del Fermilab es el nico acelerador de partculas lo suficientemente
energtico para producir quarks cima, formados al colisionar un
protn y un antiprotn con una energa de 1,96 teraelectronvoltios.
Despus de su fugaz existencia, casi siempre decae en un bosn W+ y
en un quark fondo. En principio, los cientficos pensaron llamarlo
"quark verdad" (Truth), pero con el tiempo se le qued el nombre de
quark cima (Top).Este quark dota a los hadrones que forma con un
nmero cuntico llamado 'superioridad' (posible traduccin de
"topness"), que se define como el nmero de quarks cima menos el
nmero de antiquarks cima que lo forman. Este nmero cuntico, al
igual que la "extraeza", el "encanto" o la "belleza" (nmero de
quarks s, c o b presentes en una cierta partcula, menos el nmero de
correspondientes antiquarks), puede ser violado por la interaccin
dbil, pero no por la interaccin fuerte ni la electromagntica, que
conservan el sabor de los quarks.Masa:307.5 4.1 * 10-27 Kg.172.500
2.300 MeV/c2Vida media:=10-25 seg. Aprox.
Carga elctrica:+2/3 eAntipartcula:Antiquark Cima ()
Carga de color:ColorInteracciona con:Interac. Dbil -
Gravedad
Spin: Intcc.Fuerte Electromagnetismo
EL QUARK FONDO BOTTOM (b):Es una partcula elemental que
pertenece a la tercera generacin de quarks. Tiene una carga
elctrica igual a de la carga elemental y un spin de , con lo cual
es un fermin y cumple el principio de exclusin de Pauli. Como los
dems quarks, el quark fondo tiene carga de color, y el antiquark
fondo tiene carga de anticolor; sienten la interaccin fuerte.Es el
segundo quark ms masivo del modelo estndar, con una masa de unas
cuatro veces la del protn. Esto le da un comportamiento peculiar
dentro de la cromodinmica cuntica, que lo hace ms fcil de detectar
y medir sus propiedades experimentalmente, sobre todo en los
mesones que forma. Tambin es relativamente fcil de experimentar con
l debido a que casi siempre aparece en las desintegraciones del
quark cima, y con bastante frecuencia en la desintegracin del
todava hipottico bosn de Higgs, si es lo suficientemente ligero.Fue
descubierto en el Fermilab (Chicago), en 1977 y posteriormente
confirmado en Doris (Hamburgo). En el descubrimiento, los
cientficos quisieron llamarlo "quark belleza" (Beauty), pero al
final se qued en fondo (Bottom). El hallazgo no result inesperado
ya que en 1975 se haba descubierto la partcula tau por lo que se
pens que si haba tres familias de leptones debera haber tambin tres
generaciones de quarks.El quark fondo debe de tener una vida media
corta, como los leptones de la tercera generacin. La nica evidencia
es que forma hadrones que se desintegran pronto, pero la vida media
del propio quark es muy difcil de medir debido a que se encuentra
confinado. ste quark dota a los hadrones que forma con un nmero
cuntico llamado 'inferioridad' (traduccin de "bottomness"), que se
define como el nmero de antiquarks fondo menos el nmero de quarks
fondo que lo forman.Masa: 7.13 * 10-27 Kg. 4.000 MeV/c2Vida
media:Inestable (Desconocido)
Carga elctrica:-1/3 eAntipartcula:Antiquark Fondo ()
Carga de color:ColorInteracciona con:Interac. Dbil -
Gravedad
Spin:Intcc.Fuerte Electromagnetismo
_________________________________________________________________________________BOSONESEn
fsica de partculas, un bosn es uno de los dos tipos bsicos de
partculas elementales de la naturaleza (el otro tipo son los
fermiones). La denominacin bosn fue dada en honor al fsico indio
Satyendra Nath Bose. Se caracterizan por:1. Tener un momento
angular intrnseco o espn entero (0,1,2,...).2. No cumplen el
principio de exclusin de Pauli y siguen la estadstica de
Bose-Einstein. Esto hace que presenten un fenmeno llamado
condensacin de Bose-Einstein (el desarrollo de mseres y lseres fue
posible puesto que los fotones de la luz son bosones).3. La
funciones de onda cuntica que describe sistemas de bosones es
simtrica respecto al intercambio de partculas.Por el teorema
espn-estadstica sabemos que la segunda y tercera caracterstica es
consecuencia necesaria de la primera. Algunos bosones, aunque se
comportan como bosones, de hecho estn compuestos de otras
partculas. Por ejemplo, los ncleos de tomos de helio, bajo ciertas
condiciones, se comportan como bosones an cuando estn compuestos
por cuatro fermiones que, a su vez, no son elementales cuando son
examinados en experimentos de muy alta energa.
EJEMPLOS DE BOSONESBosones compuestosEl pion.El ncleo de
deuterio, un istopo del hidrgeno.tomos de helio-4 o partculas
alfa.En definitiva, cualquier ncleo con espn entero.
Bosones de gauge simplesFotones.Fonones.Bosones W y
Z.Gluones.Bosn de Higgs.Bosn X.Todas las partculas elementales son
bosones o fermiones, dependiendo de si su espn es entero o
semientero. En fsica de altas energas y de partculas se dice que
los bosones son los mediadores de fuerza o partculas portadoras de
las interacciones fundamentales, puesto que los campos
elctromagntico, electrodbil, fuerte y presumiblemente el
gravitatorio estn asociados a partculas de espn entero. De hecho,
la descripcin cuntica de las interacciones fundamentales
mencionadas consiste en el intercambio de una partcula que ser
siempre un bosn virtual. As la interaccin de dichos bosones
virtuales con fermiones reales es lo que da lugar a dichas
interacciones o fuerzas fundamentales. El alcance de dicha
interaccin en general viene dado por la masa de la partcula
intercambiada.A los bosones involucrados en dichas interacciones se
les denomina bosones gauge. Estos son los bosones W y Z para la
interaccin dbil, los gluones para la interaccin fuerte, los fotones
para la fuerza electromagntica y el terico gravitn para la fuerza
gravitatoria.Las partculas compuestas por otras partculas, como los
protones, los neutrones o los ncleos atmicos, pueden ser bosones o
fermiones dependiendo de su espn total. De ah que muchos ncleos
sean, de hecho, bosones. Basta que el nmero de fermiones que
componga esa partcula sea par para que el sistema compuesto sea un
bosn. As, la mayora de los elementos tiene istopos que sern
fermiones, es el caso del helio-3, o bosones, como el helio-4. El
deuterio es tambin bosn; sin embargo, sus vecinos protio y tritio
son fermiones.Mientras que los fermiones estn obligados a cumplir
el principio de exclusin de Pauli: "no puede haber ms de una
partcula ocupando un mismo estado cuntico", no existe dicha
exclusin para los bosones, ellos pueden ocupar estados cunticos
idnticos. El resultado de esto es que el espectro de un gas de
fotones a cierta temperatura de equilibrio posee un espectro de
Planck (ejemplos de ello son la radiacin del cuerpo negro o la
radiacin del fondo csmico de microondas, testigo que nos remonta al
universo temprano). El trabajo con lseres, las propiedas de
superfluido del helio-4 y la reciente formacin del condensado de
Bose-Einstein son todos consecuencia de la estadstica de los
bosones.Las diferencias entre las estadsticas bosnica y ferminica
es slo apreciable en grandes densidades, cuando las funciones de
onda se superponen. A bajas densidades, ambos tipos de estadsticas
se aproximan a la estadstica de Maxwell-Boltzmann, donde ambos
tipos de partculas se comportan clsicamente.FERMIONESUn fermin,
llamado as en honor al clebre cientfico italiano Enrico Fermi, es
uno de los dos tipos bsicos de partculas que existen en la
naturaleza (el otro tipo son los bosones). Los fermiones se
caracterizan por tener espn semi-entero (1/2, 3/2,...). En el
modelo estndar existen dos tipos de fermiones fundamentales, los
quarks y los leptones. En el modelo estndar de fsica de partculas
los fermiones se consideran los constituyentes bsicos de la
materia, que interactan entre ellos va bosones de gauge.[editar]
Descripcin cunticaEn la descripcin de la mecnica cuntica no
relativista las funciones de onda de los fermiones son
antisimtricas, lo cual se corresponde con el hecho de que obedecen
la estadstica de Fermi-Dirac verificando, por tanto, el principio
de exclusin de Pauli. Esta propiedad implica, que dos fermiones no
pueden ocupar el mismo estado cuntico al mismo tiempo. Todas las
partculas elementales "observadas" son fermiones o bosones. Una
partcula compuesta, formada por varias elementales, puede ser
tambin un fermin o un bosn dependiendo slo del nmero de fermiones
que contenga: Las partculas compuestas que contienen un nmero par
de fermiones son bosones. Este es el caso, por ejemplo, de los
mesones o del ncleo de carbono-12. Las partculas compuestas que
contienen un nmero impar de fermiones son fermiones. Este es el
caso, por ejemplo, de los bariones o del ncleo de carbono-13.Por el
contrario el nmero de bosones que contenga la partcula es
irrelevante de cara a determinar su posible naturaleza ferminica o
bosnica.Por supuesto, el comportamiento ferminico o bosnico de las
partculas compuestas solo se aprecia si observamos el sistema a
gran distancia en comparacin con la escala de la partcula. Si
observamos a escalas similares entonces la contribucin de la
estructura espacial empieza a ser importante. Por ejemplo, dos
tomos de helio-4 a pesar de ser bosones no pueden ocupar el mismo
espacio si este es comparable al tamao de la estructura de la
partcula en cuestin. As, el helio lquido tiene una densidad finita
comparable a la densidad de la materia lquida ordinaria.[editar]
Fermiones elementalesLos fermiones elementales se dividen en dos
grupos: quarks, que forman las partculas del ncleo atmico, y que
son capaces de experimentar la interaccin nuclear fuerte. leptones,
entre los que se encuentran los electrones y otras que interactan
bsicamente mediante la interaccin electrodbil.La materia ordinaria
est bsicamente formada por fermiones y a ellos debe prcticamente
toda su masa. Los tomos estn bsicamente formados por quarks que a
su vez forman los protones y los neutrones del ncleo atmico y
tambin de leptones, los electrones. El principio de exclusin de
Pauli obedecido por los fermiones es el responsable de la
"impenetrabilidad" de la materia ordinaria, que hace que esta sea
una substancia extensa. El principio de Pauli tambin es responsable
de la estabilidad de los orbitales atmicos haciendo que la
complejidad qumica sea posible. Tambin es el responsable de la
presin ejercida por la materia degenerada.Los fermiones elementales
tambin pueden ser clasificados en: fermiones de Majorana, cuando
son estados propios del operador de conjugacin de carga y por tanto
dos fermiones de ese tipo pueden aniquilarse mutuamente. fermiones
de Dirac, cuando no son estados propios del operador de conjugacin
de carga, y por tanto, tiene una carga elctrica de signo contrario
a la de su correspondiente antipartcula.
LHC (GRAN COLISIONADOR DE HADRONES)De Wikipedia, la enciclopedia
libreSaltar a: navegacin, bsqueda Coordenadas: 4614N 0603E /
46.233, 6.05 (mapa) Cadena de aceleradoresdel Gran colisionador de
hadrones (LHC)
Experimentos
ATLASAparato Toroidal del LHC
CMSSolenoide de Muones Compacto
LHCbLHC-beauty
ALICEGran Colisionador de Iones
TOTEMSeccin de Cruce total, diseminacinelstica y disociacin por
difraccin
LHCfLHC-delantero
Preaceleradores
p y PbAcelerador linealde protones y Plomo
(no marcado)Lanzador de Protones del Sincrotrn
PSSincrotrn de protones
SPSSupersincrotrn de protones
El Gran Colisionador de Hadrones, GCH (en ingls Large Hadron
Collider, LHC) es un acelerador y colisionador de partculas ubicado
en la Organizacin Europea para la Investigacin Nuclear (CERN, sigla
que corresponde a su antiguo nombre en francs: Conseil Europen pour
la Recherche Nuclaire), cerca de Ginebra, en la frontera
franco-suiza. Fue diseado para colisionar haces de hadrones, ms
exactamente de protones, de hasta 7TeV de energa, siendo su
propsito principal examinar la validez y lmites del Modelo Estndar,
el cual es actualmente el marco terico de la fsica de partculas,
del que se conoce su ruptura a niveles de energa altos.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
los hace chocar entre s produciendo altsimas energas (aunque a
escalas subatmicas) que permitiran simular algunos eventos
ocurridos inmediatamente despus del big bang.El LHC es el
acelerador de partculas ms grande y energtico del mundo.[1] Usa el
tnel de 27km de circunferencia creado para el Gran Colisionador de
Electrones y Positrones (LEP en ingls) y ms de 2000 fsicos de 34
pases y cientos de universidades y laboratorios han participado en
su construccin.Una vez enfriado hasta su temperatura de
funcionamiento, que es de 1,9 K (menos de 2 grados por encima del
cero absoluto o 271,15C), los primeros haces de partculas fueron
inyectados el 1 de agosto de 2008,[2] y el primer intento para
hacerlos circular por toda la trayectoria del colisionador se
produjo el 10 de septiembre del ao 2008.[3] Aunque las primeras
colisiones a alta energa en principio estuvieron previstas para el
21 de octubre de 2008,[4] el experimento fue postergado debido a
una avera que produjo la fuga del helio lquido que enfra uno de los
imanes superconductores.[n. 1]A fines de 2009 fue vuelto a poner en
marcha, y el 30 de noviembre del 2010 se convirti en el acelerador
de partculas ms potente al conseguir energas de 1,18TeV en sus
haces, superando el rcord anterior de 0,98TeV establecido por el
Tevatrn estadounidense.[5] El 30 de marzo de 2010 las primeras
colisiones de protones del LHC alcanzaron una energa de 7TeV (al
chocar dos haces de 3,5TeV cada uno) lo que signific un nuevo rcord
para este tipo de ensayos. El colisionador funcionar a medio
rendimiento durante dos aos, al cabo de los cuales se proyecta
llevarlo a su potencia mxima de 14TeV.[6]Tericamente se espera que
este instrumento permita confirmar la existencia de la partcula
conocida como bosn de Higgs, a veces llamada partcula de la masa.
La observacin de esta partcula confirmara las predicciones y
"enlaces perdidos" del Modelo Estndar de la fsica, pudindose
explicar cmo las otras partculas elementales adquieren propiedades
como la masa.[7]
Diseo del CMS collaboration.Verificar la existencia del bosn de
Higgs sera un paso significativo en la bsqueda de una teora de la
gran unificacin, que pretende relacionar tres de las cuatro fuerzas
fundamentales conocidas, quedando fuera de ella nicamente la
gravedad. Adems este bosn podra explicar por qu la gravedad es tan
dbil comparada con las otras tres fuerzas.[n. 2] Junto al bosn de
Higgs tambin podran producirse otras nuevas partculas cuya
existencia se ha predicho tericamente, y para las que se ha
planificado su bsqueda,[9] como los strangelets, los micro agujeros
negros, el monopolo magntico o las partculas
supersimtricas.[10]Contenido[ocultar] 1 Experimentos 2 Red de
computacin 3 Presupuesto 4 Alarmas sobre posibles catstrofes 5 Lnea
de tiempo del colisionador 6 En cultura popular 7 Vase tambin 8
Notas 9 Referencias 10 Enlaces externos
[editar] Experimentos
Parte del tnel del LHC situada debajo del LHC P8, cerca del
LHCb.Los protones se acelerarn hasta tener una energa de 7 TeV cada
uno (siendo el total de energa de la colisin de 14 TeV). Se estn
construyendo 5 experimentos para el LHC. Dos de ellos, ATLAS y CMS,
son grandes detectores de partculas de propsito general. Los otros
tres, LHCb, ALICE y TOTEM, son ms pequeos y especializados. El LHC
tambin puede emplearse para hacer colisionar iones pesados tales
como plomo (la colisin tendr una energa de 1150 TeV). Los fsicos
confan en que el LHC proporcione respuestas a las siguientes
cuestiones: El significado de la masa (se sabe cmo medirla pero no
se sabe qu es realmente). La masa de las partculas y su origen (en
particular, si existe el bosn de Higgs). El origen de la masa de
los bariones. Nmero de partculas totales del tomo. A saber el porqu
tienen las partculas elementales diferentes masas (es decir, si
interactan las partculas con un campo de Higgs). El 95% de la masa
del universo no est hecha de la materia que se conoce y se espera
saber qu es la materia oscura. La existencia o no de las partculas
supersimtricas. Si hay dimensiones extras, tal como predicen varios
modelos inspirados por la Teora de cuerdas, y, en caso afirmativo,
por qu no se han podido percibir. Si hay ms violaciones de simetra
entre la materia y la antimateria. Recrear las condiciones que
provocaron el Big Bang.[11]El LHC es un proyecto de tamao inmenso y
una enorme tarea de ingeniera. Mientras est encendido, la energa
total almacenada en los imanes es 10 gigajulios y en el haz 725
megajulios.
El detector CMS del LHC.
Tanques de helio.[editar] Red de computacinLa red de computacin
(Computing Grid en ingls) del LHC es una red de distribucin diseada
por el CERN para manejar la enorme cantidad de datos que sern
producidos por el Gran Colisionador de Hadrones. Incorpora tanto
enlaces propios de fibra ptica como partes de Internet de alta
velocidad.El flujo de datos provisto desde los detectores se estima
aproximadamente en 300 Gb/s, que es filtrado buscando "eventos
interesantes", resultando un flujo de 300 Mb/s. El centro de cmputo
del CERN, considerado "nivel 0" de la red, ha dedicado una conexin
de 10 Gb/s.Se espera que el proyecto genere 27 Terabytes de datos
por da, ms 10 TB de "resumen". Estos datos son enviados fuera del
CERN a once instituciones acadmicas de Europa, Asia y Norteamrica,
que constituyen el "nivel 1" de procesamiento. Otras 150
instituciones constituyen el "nivel 2".Se espera que el LHC
produzca entre 10 a 15 Petabytes de datos por ao. Para controlar la
configuracin primaria para las mquinas de la red de ordenadores del
LHC se utiliza una distribucin cientfica del sistema operativo
Linux llamada Scientific Linux. Esta red se utiliza para recibir y
distribuir los datos a los 100.000 CPU de todo el mundo que
constituyen los niveles 1 y 2 de procesamiento.[12][editar]
PresupuestoLa construccin del LHC fue aprobada en 1995 con un
presupuesto de 2600 millones de Francos suizos (alrededor de 1700
millones de euros), junto con otros 210 millones de francos (140
millones ) destinados a los experimentos. Sin embargo, este coste
fue superado en la revisin de 2001 en 480 millones de francos (300
millones de ) en el acelerador, y 50 millones de francos (30m ) ms
en el apartado para experimentos.[13] Otros 180 millones de francos
(120m ) ms se han tenido que destinar al incremento de costes de
las bobinas magnticas superconductoras. Y todava persisten
problemas tcnicos en la construccin del ltimo tnel bajo tierra
donde se emplazar el Solenoide compacto de muones (CMS). El
presupuesto de la institucin aprobado para 2008, es de 660.515.000
euros para un total de 53.929.422 euros.El recorte de fondos
previsto para el ao 2011 es de 15 millones de francos suizos dentro
de los 1.100 millones de euros del presupuesto total, lo que
representara menos del 1,5 por ciento de inversin anual; al ao
siguiente un dos por ciento; as hasta ahorrar 262 millones de euros
para 2015.[14] [15]El delegado cientfico de Espaa en el CERN,
Carlos Pajares, ha asegurado que el Gran Colisionador de Hadrones o
LHC no se ver afectado por el recorte de fondos previsto por la
institucin cientfica ante la crisis econmica.[14] [15]"Todos los
pases dijimos que no haba que tocar el programa del LHC y es lo que
se hizo. El director general ha enviado un mensaje a toda la
comunidad cientfica diciendo que el CERN se ha apretado el cinturn
igualmente pero el LHC no va a sufrir", ha sealado Carlos
Pajares.[14] [15][editar] Alarmas sobre posibles catstrofesDesde
que se proyect el Gran Colisionador Relativista de Iones (RHIC), el
estadounidense Walter Wagner y el espaol Luis Sancho[16]
denunciaron ante un tribunal de Hawi al CERN y al Gobierno de
Estados Unidos, afirmando que existe la posibilidad de que su
funcionamiento desencadene procesos que, segn ellos, seran capaces
de provocar la destruccin de la Tierra. Sin embargo su postura es
rechazada por la comunidad cientfica, ya que carece de cualquier
respaldo matemtico que la apoye.Los procesos catastrficos que
denuncian son:[17] La formacin de un agujero negro estable. La
formacin de materia extraa supermasiva, tan estable como la materia
ordinaria. La formacin de monopolos magnticos (previstos en la
teora de la relatividad) que pudieran catalizar el decaimiento del
protn. La activacin de la transicin a un estado de vaco cuntico.A
este respecto, el CERN ha realizado estudios sobre la posibilidad
de que se produzcan acontecimientos desastrosos como microagujeros
negros[18] inestables, redes, o disfunciones magnticas.[19] La
conclusin de estos estudios es que "no se encuentran bases fundadas
que conduzcan a estas amenazas".[20] [21]Resumiendo: En el
hipottico caso de que se creara un agujero negro, sera tan
infinitamente pequeo que podra atravesar la Tierra sin tocar ni un
solo tomo, ya que el 95% de estos son espacios vacos. Debido a
esto, no podra crecer y alcanzara el espacio, donde su probabilidad
de chocar contra algo y crecer, es an ms pequea.[citarequerida] El
planeta Tierra est expuesto a fenmenos naturales similares o peores
a los que sern producidos en el LHC. Los rayos csmicos alcanzan
continuamente la Tierra a velocidades (y por tanto energas)
enormes, incluso varios rdenes de magnitud mayores a las producidas
en el LHC. El Sol, debido a su tamao, ha recibido 10.000 veces ms.
Considerando que todas las estrellas del universo visible reciben
un nmero equivalente, se alcanzan unos 1031 experimentos como el
LHC y an no se ha observado ningn evento como el postulado por
Wagner y Sancho. Durante la operacin del colisionador de iones
pesados relativistas (RHIC) en Brookhaven (EE. UU.) no se ha
observado ni un solo strangelet. La produccin de strangelets en el
LHC es menos probable que el RHIC, y la experiencia en este
acelerador ha validado el argumento de que no se pueden producir
strangelets.Estos argumentos no impidieron que hubiera revueltas e
incluso un suicidio por temor al fin del mundo cuando LHC lanz su
primera partcula el 10 de septiembre del 2008.[22][editar] Lnea de
tiempo del colisionadorLnea de tiempo
FechaEvento
2008-09-10CERN dispar con xito los primeros protones en el
circuito del tnel por etapas.
2008-09-19Se produjo amortiguacin magntica en alrededor de 100
imanes de flexin en los sectores 3 y 4, causando una prdida de
aproximadamente 6 toneladas de helio lquido.
2008-09-30Se tena prevista la primera colisin, pero fue
pospuesta por el accidente.
2008-10-16CERN dio a conocer un anlisis preliminar del
incidente.
2008-10-21Inauguracin oficial.
2008-12-05CERN public un anlisis detallado.
2009-10-29El LHC reanud su operacin a 3,5 TeV por haz.
2009-11-20El LHC reinici sus operaciones.
2009-11-23Los cuatro detectores captan las primeras colisiones a
450 GeV.
2009-11-30El LHC rompe rcord en ser el acelerador de partculas
ms potente del mundo, creando colisiones a 2.36 TeV (1.18 TeV por
haz).
2009-12-16El LHC es apagado para realizarse en l los ajustes
necesarios para que pueda funcionar a 7 TeV.
2010-02-28El LHC reanuda sus actividades, haciendo circular dos
haces de partculas en sentidos contrarios con una energa de 450 GeV
por haz.
2010-03-19El LHC alcanza un nuevo rcord haciendo circular los
dos haces de protones, cada uno a 3.5 TeV.
2010-03-30El LHC inicia exitosamente las colisiones de partculas
a 7 TeV (3.5 TeV por haz). Se mantendra as hasta finales de 2011,
para realizar los ajustes necesarios para ponerlo a funcionar a
toda potencia (14 TeV).
2010-09-18Se cierra junta de miembros del CERN, anunciandose que
se pospondr el experimento a 14 TeV para 2016.
2010-11-08el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), recre con gran
xito un "mini Big Bang" provocado por el choque de iones, anunci el
Centro Europeo de Fsica Nuclear (CERN, por siglas en francs).
Zoo de partculas en la supersimetra.
Convergencia de las tres fuerzas. Se marca la energa mxima del
LHC.[editar] En cultura popular Dan Brown utiliza el LHC en su
novela ngeles y demonios: en el CERN (Organizacin Europea para la
Investigacin Nuclear) roban una cantidad diminuta de antimateria
que, en manos de un grupo de autodenominados illuminati, es usada
como explosivo. En 2008 Katherine McAlpine publica el Large Hadron
Rap en Youtube. Ella es periodista del CERN y ha creado el rap
junto con sus colegas. El rap presenta una introduccin fcil en la
manera de funcionar del acelerador del partculas LHC. Les Horribles
Cernettes se ocupa no slo en su nombre con el LHC sino tambin en
sus canciones. An en su vdeo se filma en la planta del LHC. Una
referencia adicional y considerablemente ms crtica al LHC
representa la cancin Blind man de la banda Canyayeda. En 2009, el
ltimo libro del escritor de ciencia-ficcin y filsofo Jons Barnaby,
Luces del Cosmos, gira en torno a los efectos en la moralidad a la
hora de enfrentarse a una amenaza inminente (representada con las
siglas LHC, siglas que pese a no nombrar directamente el Gran
Colisionador de Hadrones, hacen una clara referencia a ste) En la
serie americana "The Big Bang Theory" Leonard es invitado a
observar el LHC cosa que despierta celos en Sheldon. En la serie de
televisin "South Park", el padre de Stan roba un artefacto del LHC
para que su coche de juguete corra ms. En la serie de anime
"Steins;Gate", el LHC cobra gran importancia, as como la
organizacin CERN (llamada SERN en la serie), que observan las
actividades de los protagonistas, los cuales construyen una mquina
del tiempo. La serie El Barco muestra cmo la construccin del LHC
tiene varios accidentes, y luego su encendido provoca la creacin de
un nuevo Big Bang. Slo los protagonistas sobreviven al incidente
debido a que estn en una posicin que les permite sobrevivir.
CERN (Organizacin Europea para la Investigacin Nuclear)De
Wikipedia, la enciclopedia libreSaltar a: navegacin, bsqueda
Consejo Europeopara la Investigacin NuclearConseil Europenpour la
Recherche Nuclaire
TipoLaboratorio de fsica de partculas
Fundacin29 de septiembre de 1954[1]
SedeGinebra
AdministracinDirector generalRolf-Dieter Heuer
Miembros20 estados miembros y 8 observadores
Sitio webhttp://cern.ch/
La Organizacin Europea para la Investigacin Nuclear (nombre
oficial), comnmente conocida por la sigla CERN (sigla provisional
utilizada en 1952, que responda al nombre en francs Conseil Europen
pour la Recherche Nuclaire, es decir, Consejo Europeo para la
Investigacin Nuclear),[2] es el mayor laboratorio de investigacin
en fsica de partculas a nivel mundial.Est situado en la frontera
entre Francia y Suiza, entre la comuna de Meyrin (en el Cantn de
Ginebra) y la comuna de Saint-Genis-Pouilly (en el departamento de
Ain).Como una instalacin internacional, el CERN no est oficialmente
ni bajo jurisdiccin suiza ni francesa. Los estados miembros
contribuyen conjunta y anualmente con 1.000 millones de Francos
Suizos CHF (aproximadamente 664 millones, US$ 1.000
millones).[3]Contenido[ocultar] 1 Historia 1.1 Director general 2
Funcionamiento 3 Miembros 3.1 Estados miembros 3.2 Presupuesto 2009
3.3 Observadores e involucrados 4 Direccin postal 5 Vase tambin 6
Referencias 7 Enlaces externos
[editar] Historia
Estados miembros.Fundado en 1954 por 12 pases europeos, el CERN
es hoy en da un modelo de colaboracin cientfica internacional y uno
de los centros de investigacin ms importantes en el mundo.
Actualmente cuenta con 20 estados miembros, los cuales comparten la
financiacin y la toma de decisiones en la organizacin. Aparte de
stos, otros 28 pases no miembros participan con cientficos de 220
institutos y universidades en proyectos en el CERN utilizando sus
instalaciones. De estos pases no miembros, ocho estados y
organizaciones tienen calidad de observadoras, participando en las
reuniones del consejo.El primer gran xito cientfico del CERN se
produjo en 1984 cuando Carlo Rubbia y Simon van der Meer obtuvieron
el Premio Nobel de Fsica por el descubrimiento de los bosones W y
Z. En 1992 le toc el turno a Georges Charpak "por la invencin y el
desarrollo de detectores de partculas, en particular la cmara
proporcional multihilos".[editar] Director generalEl director
general, por tradicin cientfica, es nombrado por la organizacin y
tiene una duracin en sus funciones de cinco aos, contabilizando
desde el 1 de enero. La lista de directores generales que ha tenido
el CERN es la siguiente:[4] Edoardo Amaldi, secretario general de
la organizacin de septiembre de 1952 a septiembre de 1954; Felix
Bloch, de octubre de 1954 a agosto de 1955; Cornelis Bakker, de
septiembre de 1955 hasta su fallecimiento en un accidente de avin
en abril de 1960; John Bertram Adams, director interino desde mayo
de 1960 a julio de 1961; Victor Frederik Weisskopf, de agosto de
1961 a diciembre de 1965; Bernard Paul Gregory, de enero de 1966 a
diciembre de 1970; Willibald Jentschke, director del Laboratorio I
de Meyrin de enero de 1971 a diciembre de 1975; John Bertram Adams,
director del Laboratorio II de Prvessin de enero de 1971 a
diciembre de 1975; John Bertram Adams, director general ejecutivo
de enero de 1976 a diciembre de 1980; Lon Charles Van Hove,
director general de investigacin de enero de 1976 a diciembre de
1980; Herwig Schopper, de enero de 1981 a diciembre de 1988; Carlo
Rubbia, de enero de 1989 a diciembre de 1993; Christopher Llewellyn
Smith, de enero de 1994 a diciembre de 1998; Luciano Maiani, de
enero de 1999 a diciembre de 2003; Robert Aymar, de enero de 2004 a
diciembre de 2008; Rolf Heuer, desde enero de 2009;[editar]
Funcionamiento
El CERN se encuentra en Suiza, cerca de Ginebra, y prximo a la
frontera con Francia. Cuenta con una serie de aceleradores de
partculas entre los que destaca el, ya desmantelado, LEP (Large
Electron-Positron Collider, Gran Colisionador Electrn-Positrn).
Actualmente en su lugar se ha construido el LHC (Large Hadron
Collider, Gran Colisionador de Hadrones), un acelerador protn-protn
que operar a mayor energa y luminosidad (se producirn ms colisiones
por segundo) de 27 km de circunferencia y que constituye el
acelerador de partculas ms grande jams construdo gracias a la
colaboracin de 60 pases. Se espera que este incremento en energa y
luminosidad permita descubrir el esquivo bosn de Higgs, as como
confirmar o desestimar teoras de partculas como las teoras
supersimtricas o las teoras de tecnicolor. La primera prueba de
este ltimo se realiz con xito el 10 de septiembre de 2008.El xito
del CERN no es slo su capacidad para producir resultados cientficos
de gran inters, sino tambin el desarrollo de nuevas tecnologas
tanto informticas como industriales. Entre los primeros destaca en
1990 la invencin del WorldWideWeb por los cientficos Tim
Berners-Lee y Robert Cailliau, pero no hay que olvidar el
desarrollo y mantenimiento de importantes bibliotecas matemticas
(CERNLIB ahora llamada ROOT) usadas durante muchos aos en la mayora
de centros cientficos, o tambin sistemas de almacenamiento masivo
(el LHC almacenar un volumen de datos del orden de varios PB cada
ao). Entre los segundos podemos citar imanes de 9 T en varios
metros, detectores de gran precisin, imanes superconductores de
gran uniformidad a lo largo de varios kilmetros, etc. Para finales
de 2010 los directivos del CERN anunciaron que haban conseguido
producir y capturar tomos de antimateria por un lapso de ms de una
dcima de segundo. Este hecho es importantsimo para la ciencia ya
que abre un campo que, al menos en la prctica, era desconocido y
podra proporcionar energa en cantidades inmensas.[editar]
Miembros[editar] Estados miembrosLos doce miembros fundadores
fueron: Alemania (entonces Alemania Occidental) Blgica Dinamarca
Francia Grecia Italia Noruega Pases Bajos Reino Unido Suecia Suiza
Yugoslavia luego se retirTodos los miembros fundadores se
mantuvieron en el CERN, excepto Yugoslavia, que se retir en 1961 y
nunca volvi a formar parte.Desde su fundacin, el CERN acept
regularmente nuevos miembros. Todos ellos se mantuvieron dentro de
la organizacin continuamente, excepto Espaa, que se uni en 1961, se
retir en 1969 y volvi a unirse en 1983. La lista de miembros a lo
largo de la historia es la siguiente: Austria se uni en 1959 (13
miembros. Segn una decisin del ministerio de ciencia e innovacin
austriaco del 7 de mayo de 2009, Austria podra retirarse a finales
de 2010.[5] ); Yugoslavia se retir en 1961 (12 miembros); Espaa se
uni en 1961 (13 miembros); Portugal se uni en 1985 (14 miembros);
Finlandia se uni en 1991; (15 miembros); Polonia se uni en 1991 (16
miembros); Hungra se uni en 1992 (17 miembros); Repblica Checa se
uni en 1993; Eslovaquia se uni en 1993 (junto con la Repblica
Checa, incrementando el total de miembros a 19); Bulgaria se uni en
1999 (20 estados miembros).Actualmente hay 20 estados
miembros.[6][editar] Presupuesto 2009Estado miembrocontribucinMil.
CHFMil. EUR
Alemania19,88%218,6144,0
Francia15,34%168,7111,2
Reino Unido14,70%161,6106,5
Italia11,51%126,583,4
Espaa8,52%93,761,8
Pases Bajos4,79%52,734,7
Suiza3,01%33,121,8
Polonia2,85%31,420,7
Blgica2,77%30,420,1
Suecia2,76%30,420,0
Noruega2,53%27,818,3
Austria2,24%24,716,3
Grecia1,96%20,513,5
Dinamarca1,76%19,412,8
Finlandia1,55%17,011,2
Repblica Checa1,15%12,78,4
Portugal1,14%12,58,2
Hungra0,78%8,65,6
Eslovaquia0,54%5,93,9
Bulgaria0,22%2,41,6
Tipo de cambio: 1 CHF = 0,659 EUR (25/05/2009)[editar]
Observadores e involucradosOcho organizaciones internacionales o
pases tienen "estado de observador":[6] Comisin Europea India
Israel Japn Rusia Turqua Unesco Estados UnidosLa lista de pases no
miembros involucrados en programas del CERN, la conforman: Argelia,
Argentina, Armenia, Australia, Azerbaijn, Bielorrusia, Brasil,
Canad, Chile, China, Chipre, Colombia, Corea del Sur, Croacia,
Eslovenia, Estonia, Ecuador, Georgia, Irn, Irlanda, Islandia,
Marruecos, Mxico, Pakistn, Per, Rumania, Serbia, Sudfrica, Taiwn y
Ucrania.[6
FerminDe Wikipedia, la enciclopedia libreSaltar a: navegacin,
bsqueda
Nombre y carga elctrica de los componentes de la materia.
