LA SEGURIDAD EN EL LHC

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11/09/2008 A LAS 19:45 HORAS GMT

MUCHAS GRACIAS PORQUE DEMUESTRA INTERES POR LAS COSAS IMPORTANTES Y PORQUE PARA MI ES UN GRAN PREMIO

GRAZNIDO

(Texto TRADUCIDO DEL CERN, copyright )

 

* Rayos Cósmicos

* Agujeros negros microscópicos

* Strangelets

* Burbujas de vacío

* Monopolos Magnéticos

* Informes y comentarios

El Large Hadron Collider (LHC) puede lograr una energía que ningún otro acelerador de partículas ha logrado  antes, pero la Naturaleza produce habitualmente  energías  superiores  en colisiones de rayos cósmicas. Las preocupaciones sobre la seguridad de sea lo  que sea  pueda ser creado en colisiones de partículas de alta energía  se han abordado durante muchos años. A la luz dela comprensión de  nuevos datos experimentales y teóricos, la evaluación de la seguridad el LSAG (LHC Safety Assessment Group)   ha actualizado una revisión de los análisis realizados en 2003 por el  Grupo de Estudios de Seguridad del LHC , un grupo de científicos independientes.

El LSAG reafirma y amplía las conclusiones del informe de 2003 acerca de que las colisiones del  LHC no presentan  ningún peligro y que no hay motivos de preocupación. Sea lo  que sea lo que el  LHC haga, la Naturaleza ya lo  ha hecho muchas veces durante el  le existencia de la Tierra y otros cuerpos astronómicos.  El informe LSAG ha sido examinado y aprobado por  Comité de Política Científica del CERN, un grupo de científicos externos que asesora al cuerpo gobernante del CERN , su Consejo.

A continuación se resumen las principales alegaciones que figuran en el informe LSAG. Las personas interesadas en obtener más información se recomienda consultarlo directamente, y a  los documentos técnicos científicos a los cuales  se refiere.

Rayos Cósmicos

http://io.uwinnipeg.ca/~vincent/4500.6-001/Cosmology/SpecialRelativity.htm

El LHC, al igual que otros aceleradores de partículas, recrea el fenómeno natural de los rayos cósmicos en condiciones controladas de laboratorio, lo que les permite ser estudiados con más detalle. Los rayos cósmicos son partículas producidas en el espacio ultraterrestre, algunos de los cuales son acelerados a energías muy superiores a los del LHC. La energía y la velocidad que alcanzan en  la atmósfera terrestre se ha medido en  experimentos desde hace unos 70 años. Durante los últimos miles de millones de años, la Naturaleza ha generado en la Tierra colisiones equivalentes a casi un millón de experimentos LHC – y el planeta todavía existe. Los astrónomos observan  una enorme cantidad de grandes cuerpos astronómicos en todo el Universo, todos los cuales también son golpeados por los rayos cósmicos. El Universo en su conjunto lleva a cabo más de 10 millones de millones de experimentos  LHC por segundo. La posibilidad de  cualquier  consecuencia peligrosa  está en contradicción con lo que los astrónomos ven  – las estrellas y las galaxias siguen existiendo.

 

Agujeros negros microscópicos

La naturaleza forma agujeros negro cuando ciertas estrellas, mucho más grande que nuestro Sol,  colapsan  sobre sí mismas al final de su vida. En ellos se concentra una gran cantidad de materia en un espacio muy pequeño. Las especulaciones sobre agujeros negros  microscópicos en el LHC se refieren a las partículas producidas en las colisiones de pares de protones, cada uno de los cuales tiene una energía comparable a la de un mosquito en vuelo. Los agujeros negros astronómicos  son mucho más pesados que cualquier cosa que pueda ser producida en el LHC.

De acuerdo con las bien conocidas propiedades de la gravedad, descritas por la teoría de la relatividad de Einstein es imposible que agujeros negros microscópicos se puedan producir en el LHC. Existen, sin embargo, algunas teorías especulativas que predicen la producción de dichas partículas en el LHC. Estas teorías predicen que tales partículas se desintegrarían inmediatamente. Por lo tanto los agujeros negros no tendrían tiempo de absorber materia suficiente como para causar efectos macroscópicos.

eskesthai.blogspot.com/2006_02_01_archive.html

El experimento ATLAS del LHC ofrece la excitante posibilidad de estudiar los agujeros negros microscópicos en el laboratorio (si existen). El caso de colisión simulada que se muestra es considerada a lo largo de eje del tubo que lleva el haz. El evento es uno en que un mini-agujero negro-se produjo en la colisión de dos protones (no se muestran). El mini-agujero negro se degrada inmediatamente en muchas partículas. Los colores de las pistas muestran los diferentes tipos de partículas que salen de la colisión (al centro).

A pesar de que agujeros negros microscópicos estables no se esperan en teoría, el estudio de las consecuencias de su producción por rayos cósmicos demuestra que son inofensivos. Las colisiones en el LHC y las colisiones de rayos cósmicos con cuerpos celestes como la Tierra se diferencian en que las nuevas partículas producidas en las colisiones del LHC se mueven más despacio que las producidas por rayos cósmicos. Los agujeros negros estables podrían tener carga eléctrica o ser neutros. Si tuvieran carga eléctrica, interaccionarían con la materia ordinaria y se detendrían  cuando atraviesan la Tierra, ya sea que se hayan producido en rayos cósmicos o en el LHC. El hecho de que la Tierra exista todavía, descarta la posibilidad de que los rayos cósmicos o el LHC puedan producir agujeros negros microscópicos cargados y peligrosos. Si los agujeros negros microscópicos estables no tuvieran carga eléctrica, su interacción con la Tierra sería muy débil. Aquéllos producidos por rayos cósmicos pasarían de forma inofensiva a través de la Tierra hacia el espacio, mientras que los producidos en el LHC se podrían quedar en la Tierra. Sin embargo, existen cuerpos celestes mucho más grandes y densos que la Tierra en el universo. Los agujeros negros producidos en colisiones de rayos cósmicos con otros cuerpos como estrellas de neutrinos o enanas blancas se detendrían. La continua existencia de dichos cuerpos celestes densos en la actualidad, además de la existencia misma de la Tierra, elimina la posibilidad de que el LHC produzca agujeros negros peligrosos.»

Strangelets

Izquierda :núcleo carbon-12; Derecha: un Strangelet con A=12

http://hepwww.physics.yale.edu/yaleams/

Strangelet es el término dado a un hipotético microscópico trozo de ‘materia extraña’ que contiene casi el mismo número de partículas  llamadas quarks up  (hacia arriba),  down (abajo) y strange (extraño). Según la mayoría de trabajos teóricos, los strangelets una vez producidos se mutan a materia ordinaria dentro de una mil-millonésima de segundo. Pero, ¿podrían unirse los  strangelets con la materia ordinaria y  transformarla en materia extraña? Esta cuestión se planteó por primera vez antes de la puesta en marcha del relativista colisionador de iones  RHIC » Heavy Ion Collider),  en el año 2000 en los Estados Unidos. Un estudio realizado en el momento demostró que no había motivo de preocupación, y el  RHIC ha funcionado ya ochos años, buscando strangelets sin encontrar ninguno. A veces, el LHC funcionará  con haces de núcleos pesados, al igual que hace el RHIC. Los haces  LHC tendrán más energía que RHIC,  esto hace que sea aún menos probable que se formen strangelets. Es difícil para la materia  extraña unirse a las altas temperaturas producidas por los colisionadores, tanto como el hielo no se forma en agua caliente. Además, los quarks estarán más diluidos en el LHC que en RHIC, lo que hace más difícil ensamblar materia extraña. La producción de Strangelet  en el LHC, por lo tanto, es menos probable que en el RHIC, y la experiencia ya ha validado los argumentos de que los  strangelets no pueden ser producidos.

Burbujas de vacío

http://www.math.harvard.edu/~ctm/gallery/movies/jellyfish.mov.gif

Han  habido especulaciones de que el Universo no está en su configuración más estable, y que las perturbaciones causadas por el LHC podría llevarlo a  un estado más estable, llamado burbuja de vacío en el que no podría existir. Si el LHC podría hacer esto, entonces también lo  podrían hacer  las colisiones de rayos cósmicos. Dado que esas burbujas de vacío no se han producido en ninguna  parte del Universo visible, no serán formadas por el LHC.

Monopolos Magnéticos

monopolos

 

Los Monopolos Magnéticos son partículas hipotéticas con una sola carga (NdT: polo) magnética, ya sea un polo norte o un polo sur. Algunas teorías especulativas sugieren que, si existen, los monopolos magnéticos pueden causar un decaimiento (NdT: degeneración radiactiva) de los protones. Estas teorías también decir que tales monopolos serían demasiado pesados para ser producidos en el LHC. Sin embargo, si los monopolos magnéticos fuesen  suficiente livianos como para aparecer en el LHC, los rayos cósmicos que golpean  la atmósfera de la Tierra ya los habría producido y entonces  la Tierra sería una  muy eficaz en detenerlos y entramparlo. La existencia continuada de la Tierra y otros cuerpos astronómicos, por lo tanto, excluye la existencia a  protones peligrosos come-monopolos magnéticos  suficientemente livianos  como para ser producido en el LHC.

Informes y comentarios

Los estudios sobre seguridad en aceleradores de partículas que producen colisiones de partículas de alta energía  se han llevado a cabo tanto en Europa como en los Estados Unidos por los físicos que no estan implicadas en los experimentos en el LHC. Sus análisis han sido revisados por la comunidad científica de expertos, que están de acuerdo con su conclusión de que las colisiones de partículas en los aceleradores son seguras. El CERN ha mandatado a un grupo de físicos de partículas, que tampoco  participan en el experimento, a fin de monitorear las últimas especulaciones acerca de las colisiones en el  LHC.

• Descargar este resumen del informe LSAG informesummary of the LSAG. Las traducciones están disponibles en los siguientes idiomas: fr de el es it no pl ru.
  Descargar el informe LSAG informe LSAG report (2008).
  Descargar el informe especialista publicado en Europa specialist report published in Europe (2003) .
  Descargar el informe especialista publicado en los Estados Unidos specialist report published in the United States (1999).
  Descarga comentario experto expert comment sobre especulaciones planteadas por el Profesor Otto Roessler sobre la producción de agujeros negros en el LHC
  Descargar otra evaluación independiente another independent assessment de la seguridad de los escenarios agujeros negros en el LHC