Un trabajador del CERN pasa junto a una representación pintada del experimento ATLAS del LHC el 13 de diciembre. 2011, en Ginebra, Suiza. Harold Cunningham / Getty Images Si Albert Einstein estuviera vivo el 4 de julio, 2012, Me gustaría pensar que habría sonreído cuando los investigadores anunciaron extasiados que habían encontrado lo que creían que era el bosón de Higgs .
Más de 40 años antes, El físico teórico británico Peter Higgs y sus colegas habían propuesto que esta partícula elemental en particular y su campo asociado eran las razones por las que la materia tiene masa. Cuando los científicos confirmaron la teoría de Higgs en el siglo XXI, abrió una ventana sobre cómo funciona el universo, que Einstein y muchos otros han dedicado su vida a estudiar.
El descubrimiento representó un triunfo de la ciencia. Todavía, Los investigadores hicieron el hallazgo no mirando a través de un telescopio, analizar datos recopilados de una nave espacial o incluso realizar uno de los famosos experimentos mentales de Einstein. Encontraron a Higgs a través de décadas de minuciosa investigación en colisionadores de todo el mundo. en particular el CERN en Ginebra, Suiza. CERN es sinónimo de Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire (o el Centro Europeo de Investigación Nuclear).
Su investigación fue minuciosa porque la vida del bosón de Higgs es infinitesimalmente corta. Se rompe en partículas más pequeñas en mucho menos tiempo del que se tarda en parpadear. Los científicos tenían que estar alerta para detectar a Higgs. A través de prueba y error, euforia y desesperación, Los científicos del CERN gastaron $ 10 mil millones durante décadas persiguiendo la elusiva partícula [fuente:Overbye].
El descubrimiento puso al CERN en primera plana. Todavía, la mayoría de la gente todavía no tiene idea de lo que hacen realmente los científicos del CERN. Podemos ayudar con eso.
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El CERN existe desde la década de 1950. Recuerde que al final de la Segunda Guerra Mundial, Europa era un desastre y su comunidad científica un desastre. Científicos en los Estados Unidos, que incluía muchos sacados de Europa, había tomado la delantera en física. En 1949, El físico cuántico francés Louis de Broglie propuso que Europa intentara recuperar su gloria científica creando un laboratorio multinacional de física atómica.
Unos años despues, El CERN nació y se construyó a las afueras de Ginebra. Los 12 estados fundadores incluyeron Bélgica, Dinamarca, Francia, Alemania occidental, Grecia, Italia, Los países bajos, Noruega, Suecia, Suiza, Reino Unido y Yugoslavia. A enero de 2014, 21 países, incluido Israel, Polonia y Finlandia, son miembros del CERN, y cada uno obtiene dos puestos en el consejo del CERN, el órgano de toma de decisiones, sino un solo voto sobre tales decisiones. Director General del CERN, Rolf Heuer en 2014, esencialmente funciona como líder.
Estados Unidos no es miembro sino un estado del observador , es decir, uno que pueda asistir a reuniones y obtener información pero no votar sobre asuntos del CERN [fuente:CERN]. (Hablando de los EE. UU., contribuyó con $ 531 millones para la construcción de varios componentes del LHC).
El trabajo del CERN consistía en averiguar cómo funcionaba el universo. No es gran cosa, ¿Derecha? Los científicos decidieron que la mejor manera de lograr esta monumental tarea era construir máquinas gigantes que golpearan partículas subatómicas entre sí. La esperanza era que estos llamados destructores de átomos dieran a los investigadores un vistazo al tiempo inmediatamente posterior a la creación del universo. Respectivamente, El CERN comenzó a construir su primer acelerador en 1957, el Sincrociclotrón, que se estrelló y rompió su camino hacia 33 años de servicio. El CERN ahora opera varios aceleradores y un desacelerador en un complejo de edificios que se extiende a ambos lados de la frontera suiza y francesa. El costo de los experimentos se distribuye entre los estados miembros [fuentes:Exploratorium, CERN].
Para 2014, 2, 400 empleados a tiempo completo y 1, 500 trabajadores a tiempo parcial, estaban trabajando en el CERN, mientras que a más de 600 institutos y universidades se les permitió usar sus instalaciones para comenzar a desentrañar una variedad de misterios, como la antimateria, agujeros negros, y los eventos que ocurrieron una fracción de segundo después del Big Bang. Es más, 10, 000 científicos de 113 países, la mitad de todos los físicos de partículas del planeta, visitan el CERN para investigar cada año. Y tampoco son solo científicos. La gente trabaja en una variedad de trabajos, incluidos ingenieros, físicos experimentales e incluso contables. Los científicos de los estados miembros son los primeros en conseguir una posición, aunque siempre se considera a científicos de alto nivel de otros países [fuentes:Exploratorium, CERN].
Conectando el mundoEn 1989, Tim Berners-Lee, un científico británico, ayudó a inventar la World Wide Web mediante el desarrollo de un protocolo de transferencia de hipertexto, o http. Berners-Lee deseaba crear una red de computadoras interactivas para que los científicos de todo el mundo pudieran compartir datos [fuente:CERN].
¿Quieres presionar esos botones tanto como nosotros? © Denis Balibouse / Reuters / Corbis En el corazón del CERN se encuentra el acelerador de partículas más grande y potente del mundo, un destructor de átomos llamado Gran Colisionador de Hadrones (LHC). (Es tan grande que tiene su propio artículo). El LHC está hecho de un anillo de 17 millas (27 kilómetros) de imanes superconductores y una serie de aceleradores que disparan partículas de alta energía a través del aparato como una bala a través de una pistola. . Ubicado a 328 pies (100 metros) bajo tierra, el colisionador lanza un haz de protones en una dirección, mientras que otro rayo viaja en la dirección opuesta.
Kaboom ! Kablam ! Splat !
Utilice cualquier exclamación que desee. A máxima velocidad, las partículas chocan contra cada una a un 99,9999991 por ciento de la velocidad de la luz [fuente:CERN]. Cada vez que los protones chocan entre sí, crea una compleja pulverización de otras partículas. Muchas de esas partículas duran menos de un segundo, pero dejan un rastro de migas de pan subatómicas que los científicos pueden seguir. Para seguir ese rastro Los científicos confían en dos detectores de alta complejidad, que les permiten ver los bloques de construcción elementales de nuestro universo.
Uno de esos detectores es ATLAS. La máquina, que mide aproximadamente 148 pies (45 metros) de largo y 82 pies (25 metros) de alto, ayudó a encontrar el bosón de Higgs. ATLAS es la mitad de grande que Notre Dame (la catedral, no la universidad) y pesa tanto como la Torre Eiffel (la de París, no Las Vegas). Los científicos del CERN utilizan ATLAS y los otros detectores (ALICE, CMS, LHCb, LHCf) para estudiar cosas sobre las que lees solo en libros de ciencia ficción, como si existen otras dimensiones; qué tipo de fuerza unificadora podría haber en el universo; y si hay evidencia de materia oscura. Solo dos detectores, ATLAS y CMS, se dedicaron a resolver el misterio del bosón de Higgs. Todos los experimentos en el LHC son distintos y están a cargo de un equipo de científicos que colaboran en todo el mundo [fuentes:ATLAS, CERN].
Romper las partículas juntas a casi la velocidad de la luz es una cosa; interpretar los datos de esas colisiones es otra. Las partículas chocan en el LHC casi 600 millones de veces por segundo [fuente:Sakai]. La información que sale de esos choques puede decirnos mucho sobre el funcionamiento interno del átomo y las fuerzas que mantienen unido al átomo. pero ciertamente no podemos registrar toda la información de los detectores. Si el CERN lo hizo, ATLAS, por ejemplo, podría llenar 100, 000 CD con datos cada segundo. En lugar de, ATLAS, como los otros detectores, puede registrar solo una "pizca" de información, lo suficiente para poner 27 CD por minuto [fuente:ATLAS].
Si bien ese número es solo una parte de la información disponible, sigue siendo una cantidad abrumadora. Los detectores transfieren lo que encuentran al Centro de Datos del CERN, donde técnicos e investigadores usan computadoras para reconstruir digitalmente cada colisión. Durante la reconstrucción, Los científicos ponen a prueba sus teorías sobre cómo se comportan las partículas. Comparan las colisiones simuladas por computadora con las colisiones reales. Una disparidad entre los dos podría significar una nueva ciencia, algo que había quedado sin explicación [fuente:Sakai].
Cada día, el centro de datos procesa un petabyte de información. Se necesitarían 223, 000 DVD para contener toda la información en un petabyte [fuente:McKenna]. Para hacer las cosas más difíciles los científicos analizan 30 petabytes cada año, lo que hace que la ciencia nueva sea increíblemente difícil de encontrar [fuentes:CERN, McKenna].
Dados esos asombrosos números, El centro de datos del CERN no puede procesar esos números por sí solo. En lugar de, los científicos confían en la red informática más grande del planeta, la red informática mundial del LHC, una asociación de 170 centros informáticos en 40 países. La cuadrícula se promociona como "el sistema de análisis y toma de datos más sofisticado jamás construido para la ciencia". Ejecuta más de 2 millones de trabajos al día y puede transferir 10 gigabytes de datos desde sus servidores cada segundo. Sin la rejilla el bosón de Higgs podría no haber sido descubierto [fuente:WLCG].
En cuanto a Einstein, estaría meciéndose en la tumba si supiera lo que está sucediendo en el CERN, es decir, si sus amigos no hubieran esparcido sus cenizas en el río Delaware en 1955.
Vacaciones atómicasSi alguna vez estás de vacaciones en Ginebra, puedes recorrer el CERN gratis, pero asegúrese de visitar el sitio web primero y enviar una solicitud. No olvide su pasaporte o cédula de identidad. También, dejar a sus hijos menores de 13 años (para viajes en grupo) en casa, junto con zapatos de tacón, sandalias y chanclas. Tampoco se puede fumar [fuente:CERN].
Me refiero a Einstein no porque entienda ni una pizca de lo que le ha enseñado al mundo, sino porque los científicos de hoy en día intentan basarse en el trabajo de Einstein. Una de las cosas que Einstein pasó mucho tiempo estudiando fue cómo se comportaban los átomos y la luz. Sus teorías finalmente llevaron a la existencia y descubrimiento del bosón de Higgs.
