IFIC IFIC Instituto de Física Corpuscular

W (carga=-1)

fotón (carga=0)

belleza (bottom) (carga=-1/3)

Quarks

Leptones

arriba (up) (carga=+2/3)

abajo (down) (carga=-1/3)

extraño (strange) (carga=-1/3)

encanto (charm) (carga=+2/3)

cima (top) (carga=+2/3)

neutrinos (carga = 0)

electrón (carga = -1)

muón (carga = -1)

Fuerzas gluón (carga=0)

Z (carga=0)

Higgs (carga=0)

? tau (carga = -1)

Los objetivos de Física en el LHC

El mayor microscopio: E = h c /λ Explorando lo más pequeño

El mayor telescopio: E = k T Un viaje en el tiempo

¿Existen otras partículas? E = m c2

A la búsqueda de la partícula de Higgs

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▪ El objetivo principal del LHC es encontrar la partícula de Higgs, y buscar otras nuevas partículas muy pesa-das como las partí-culas supersimétricas, gravitones, o incluso microagujeros negros.

▪ El LHC permitirá estudiar la estructura de la materia a escalas microscópicas todavía inexploradas y determinar, por ejemplo, si existen dimensiones espaciales extra.

▪ El LHC creará localmente condiciones similares a aquéllas que existieron justo después del Big Bang. ▪ Además, permitirá averiguar qué constituye la materia oscura.

▪ Los neutrinos son producidos en reacciones nucleares, en los núcleos de las estrellas, y son capaces de atravesar la materia ordinaria prácticamente sin interaccionar.

▪ Los electrones orbitan alrededor del núcleo de los átomos gracias a la fuerza electromagnética, la misma que hace funcionar los teléfonos móviles.

▪ La materia ordinaria está formada por quarks up y down que se mantienen unidos dentro de protones y neutrones gracias a los gluones.

¿Qué es el LHC?

¿Cuáles son los componentes fundamentales de la materia?

▪ El bosón de Higgs (todavía por descubrir) explicaría, si

existe, por qué estas partículas tienen masa.

▪ Los bosones W y Z son los responsables de algunas desintegraciones nucleares.

▪ Los quarks y leptones más pesados (el quark top es 175 veces más pesado que un protón) existieron en las primeras fases del Universo y son producidos en aceleradores

de partículas, desintegrándose rápidamente a los quarks y leptones más ligeros.

▪ Los muones se producen cuando los

rayos cósmicos interaccionan con la

atmosfera.

▪ El gluón es el mediador de las

interacciones fuertes.

▪ El fotón es la partícula fundamental de todas las formas de radiación electromagnética: luz

visible, infrarroja, rayos gamma, X y ultravioleta, microondas, y radio.

El LHC alcanzará energías superiores a cualquier acelerador precedente, pudiendo producir, si existen, partículas más pesadas que las ya conocidas: hasta varios miles de veces más pesadas que el protón.

Partículassupersimétricas

Partículas

La materia está hecha de quarks y leptones, que interaccionan entre si intercambiando fotones (fuerza electromagnética), bosones W y Z (fuerza electrodébil), y gluones (fuerza fuerte).

Una máquina que acelerará dos haces de protones (o iones de plomo) en sentidos opuestos, hasta más del 99.9% de la velocidad de la luz. El choque de estos haces creará cascadas de nuevas partículas que los físicos podrán estudiar.

La energía que alcanzará LHC es equivalente a una temperatura de T = 1017 grados centígrados (10.000 millones de veces la temperatura del centro del Sol), similar a la que pudo haber en los primeros instantes del Universo.

A mayor energía podemos observar fenómenos físicos a distancias (λ) más cortas. ¿Son quarks y leptones las partículas más pequeñas?

La unidad de carga es la carga eléctrica del electrón, que por razones históricas tiene signo negativo: -1. De este modo, los protones tiene carga +1, las partículas neutras carga 0 y los quarks carga fraccionaria.