El Gran Col·lisionador d’Hadrons ha tornat a funcionar després de dos anys de treballs de manteniment i millora de les instal·lacions, i assolirà la seva màxima potència el proper mes de maig. Com? Que no saps que és un Col·lisionador d’Hadrons? Doncs ara t’ho expliquem!
El Gran Col·lisionador d’Hadrons (en anglès Large Hadron Collider, d’ara en endavant LHC) és el major accelerador de partícules del món. Està situat a la frontera franc-suïssa prop de Ginebra i va ser construït pel CERN (Centre Europeu de Recerca Nuclear) del 1998 al 2008. El seu cost és de més de 5 mil milions d’euros, i han participat més de 10 mil científics de tot el món.
El LHC és un anell de 27 quilòmetres de circumferència situat a més de 100 metres sota terra. És una de les màquines més complexes construïda mai per l’ésser humà: els seus 9.300 imants superconductors, fonamentals per fer girar els feixos de partícules a velocitats properes a les de la llum, han de refrigerar-se a una temperatura inferior a la de l’espai exterior (-270 graus centígrads, prop del zero absolut); l’interior de l’anell és el lloc més buit del Sistema Solar (10 elevat a -13 atmosferes) per evitar que les partícules col·lisionin amb molècules de gas; i quan les partícules col·lisionen entre si es generen temperatures 100.000 vegades més calentes que l’interior del Sol.
De què està fet l’Univers? Com va començar tot? Aquestes són algunes de les preguntes que s’intenten respondre amb aquest gran accelerador de partícules. El LHC ha de permetre recrear situacions com les que hi havia just després del Big Bang. L’estudi dels resultats obtinguts ajudarà a verificar fins a quin punt el Model Estàndard de la Física de Partícules és un bon model (el ‘Model Estàndard’ és la teoria que descriu les partícules que composen el nostre univers i com interactuen entre elles).
Dos feixos de partícules subatòmiques de la família dels hadrons (partícules subatòmiques formades a la seva vegada per partícules més petites – quarks –) circulen en sentit invers a l’interior de l’accelerador circular, emmagatzemant energia cada vegada. Fent entrar en col·lisió frontal els dos feixos a una velocitat propera a la de la llum i a molt altes energies, el LHC recrearà les condicions que existien just després del Big Bang.
El 4 de juliol de 2012 es va anunciar el descobriment del Bosó de Higgs (apodada ‘La partícula de Deu’), després de que passessin més de 40 anys de la predicció teòrica portada a terme pel físic escocès Peter Higgs (amb el que va guanyar el premi Nobel de Física el 2013). A banda d’aquest descobriment, s’han trobat nous tipus de partícules mai observades fins al moment i s’ha pogut realitzar mesures precises de fenòmens ja coneguts.
El model Estàndard de la física de partícules estableix els fonaments de com interactuen a l’univers les partícules i les forces elementals, però aquesta teoria no explica realment com obtenen la massa aquestes partícules. Els científics creuen que el Bosó de Higgs és la partícula que dóna massa a tota la matèria.
Bosó de Higgs
A més d’estudiar amb precisió el Bosó de Higgs, el gran objectiu del LHC serà la d’investigar la supersimetria (coneguda en anglès com SUSY – SUper SYmmetry – ) i la matèria fosca. La supersimetria suposa que cada partícula del Model Estàndard coneguda té una germana de gran massa. La supersimetria descriu una imatge del nostre univers format per parells de partícules, de les que habitualment només en veiem una d’elles. Es creu que les altres que no es veuen són les responsables de la matèria fosca.
Voleu aprofundir més en aquest apassionant tema? Aquí teniu alguns enllaços que de ben segur us interessaran:
Llibres:
- El LHC y la frontera de la física – Alberto Casas
- Llibres sobre l’orígen de l’Univers
- Llibres sobre la matèria
- Llibres sobre partícules
- El Bosó de Higgs
Vídeos:
- El Gran Colisionador de Hadrones
- El Bosón de Higgs, la partícula esquiva
- El LHC, viaje al centro del pasado
- El rap del LHC
Fotos
Enllaços
- The Large Hadron Collider – CERN (Centre Europeu de Recerca Nuclear) – Anglés
- Guide to the Large Hadron Collider (BBC) – Anglés
- Pel·lícules on trobem acceleradors de partícules
Sabeu que a Badalona es porten a terme anualment les Jornades Científiques d’Ensenyament Secundari de Badalona? Aquí trobareu tota la informació!
