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Ese trabajo de 1992 resulto ahora en USFQ/BU… Rain Forest Station at Tiputini , USFQ/BU PowerPoint PPT Presentation


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Desde el “Big Bang” hasta nosotros … Investigando la naturaleza del microcosmos con el detector CMS en el L arge H adron C ollider, LHC.

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Ese trabajo de 1992 resulto ahora en USFQ/BU… Rain Forest Station at Tiputini , USFQ/BU

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Presentation Transcript


Desde el “Big Bang” hasta nosotros…Investigando la naturaleza del microcosmoscon el detector CMS en el Large Hadron Collider, LHC


Pero , ¿porqueestoy en Quito nuevamente, ? … La primeravez, en 1992, buscandofísicos y estudiantesEcuatorianosparaquecolaboren en el Superconducting Super ColliderHoneisen, Gangotena, Montufar de la USFQAhora la ciencia se traslada al Large Hadron Collider

Edgar Carrera & Francisco Yumiceva(con su detector)… ellos y susestudiantes de la EPN trabajan en CMS


Esetrabajo de 1992 resultoahora en USFQ/BU… Rain Forest Station at Tiputini, USFQ/BU

  • Mas de 600 estudiantes de Boston University hanrealizadoinvestigacionesMuchos se hanquedado en Ecuador, y 60 ecuatrorianoshantrabajado con nosotros…y ahora en CERN


ahoraestamoschocandopartículas, descubriendoque hay adentro!


Chocandohelicópteros“Lego”

velocímetro

Baja velocidad = bajaenergía, pocospedazosgrandes


velociímetro

Másaltaenergía…pedazos mas pequeños


El siglopasado…


Entendimieto actual…


Los ladrillos mas simples del Universo(Lego) …

2 Quarks

1 Lepton

up

electron

up+up+down = un protón

up+down+down = un neutrón

down

(Realmente no son asi;

son puntos en el LHC super-microscopio)


Con quarks y electrones, la naturalezaconstruyeátomos

Ejemplo: Atomo de Helio

2 electrones

2 neutrones

2 protones

Se repitebillones y billones de veces…


Et voila – el Universo!


…para no terminar…vamos a energíasmásaltas

E=mc2

Altisímasenergíaspuedencrearalgonuevo,algoqueexistió en el universotemprano y caliente

peroqueya no existen en nuestrouniversofrio!

Se puedeobtenergrandesenregías en el

Acelerador CERN, excavado en lasmontañas

Jurásicas y de dinosaurios

velocímetro


6 Quarks

6 Leptons

Hace 14 mil millones de años, en la época del Big Bang, fueron 13 partículasquellenaron el universo…

charm

up

tau

electron

muon

top

down

strange

bottom

Tau

neutrino

Electron

neutrino

Muon

neutrino

El LHC esunamáquina del tiempo, quenoslleva al nacimiento del Cosmos


Para cadapartícula,

Habíaunaantipartícula

El Universotempranotuvounacantidadigual de antimateria…

anti-up

positron

up

electron

anti-down

electron neutrino

Anti-electron neutrino

down

Particulas y antipartículastienencargasopuestas; por lo demásidénticas......pero de lo quepodemosobservar, quedacasi nada de antimateria en nuestroUniverso....!


complicando un pocomáslascosas…

Lo interesanteesque (los “dinosaurios”) desaparecencasiinstantáneamente; solo “vemos”suspartículashijas

Tenemosqueser detectives– mirando a la evidenciaparaentenderquepasó!

Accelerator Energy


Como sabemostodoesto?…el Large Hadron Collider (y susantepasados)


Utilizando el velódromo mas rápido del planeta– el LHC

Varios miles de millones de protones,

al 99.999999% de la velocidad de la luzviajan en el anillo de 27 km más de 11,000 vecesporsegundo!


El espaciomásvacio del Sistema Solar:

Para evitarcolisiones con atomos de aire, necesitamos un espaciodiezvecesmásvacioque en la Luna


y esuno de los sitiosmásfrios del Universo

A unatemperatura de -271 gradosCelsius, 1.9 gradosporencima del cero absoluto, el LHC esmásfrioque el espacio (2.7° K)

…de talmaneraque los imanesseansuperconductoresparaminimizarpérdidas de potencia.


Pero el punto de la colision del LHC es el sitiomáscaliente de la Galaxia

Simulation of a collision in the CMS experiment

Cuando dos protoneschocanfrente a frente, estosgenerantemperaturasmás de mil millones de vecesqueaquellas en el centro del Sol!


hemosconstruido los detectoresmásgrandes y complejos del Mundo

¿Puedenobservar los dos técnios en el centro?

nuestrotrabajo: seleccionar y grabarseñales de más de 600 millones de choquesprtoón-protóncadasegundo


Un “zoom” del detector CMS:

2500 científicos e ingenieros lo diseñaron y construyeron en 20 años

15 pisos de altura

15,000 toneladas, dos veces el peso de la Torre Eiffel

Con el másgrande y podersoimánjamásconstruido


…hecho con un precisiónincreilble…

Unacámara de 75 millones de pixels, quetoma 40 millones de fotosporsegundo!


…ensamblado en la superficie, y blindado 100m bajotierra


Las dos mitades del detector al unirse…


Cilindrosanidados…veamos un corte… identificando los restos del choquemidiendosusdrecciones y energías


¿Peroporquehacertodoesto?¿No conocemos ya todo?

En realidadsabemosmuypoco!

Veamoslasgrandespreguntas.


Anti-Tom Hanks

Tom Hanks

Materia vs. Anti-materia

Se parecerían mucho


Materia vs. Anti-materia

Perocualessupunto de encuentro…


El misterio de la anti-materia

Hace 14 mil millones de años, el Big Bang creaigualescantidades de materia

y anti-materia

Existimosporque no hay anti-materia en la vecindad.

¿A donde se fuetoda la anti-materia?

¿Porque la Naturalezaprefieremateriasobre la anti-materia?


¿Que le pasó a la anit-materia?

Con 50 años de producción de anti-materia, solo sabemosquealgunapartículas se comportanligeramentedifernete de susantipartículas

Estadiferencia no essuficienteparaexplicarcomofunciona el Universo

El LHC produce igualescantidades de materia y anti-materia, al estudiar a las dos en detallenospodríadecirporque.


EL MISTERIO DE LA MASA

los tamañosrepresentanlasabismalesdiferencias de lasmasas…

¿¿¿Quienfalta???

.

.

.

quarks

leptons

¿Prevaleceunapartícula en el vacío? la “melaza” a travez la cualtodosnosmovemos (el bosón“Higgs”)


¿Quees la materiaoscura en el espacioquemantiene juntas a todaslas galaxias?

Astronomossumantoda la materia

queobservamos

(protones, neutrones, electrones) solo el 5% del universo

El restoesmasaoscura,

yenergíaoscura


MatriaOscura

“Oscura”porque no la vemos, peroexplica el movimineto de galaxias y estrellas.

Probablementehecha de particulasdesconocidas, “supersimétricas”,sombrashermanas de los quarks & electrones.

El LHC puedecrearestaspartícula y el CMS detectarlas.


Recostrucción de un choque…


La verdadestáescondida…

y el Ecuador esahora parte de todoesto!Firmamos el acuerdoayer!

El experimento CMS en el Large Hadron Collider estásondeandoterrioriosdesconocidos.

Al descubrirnuevosprocesos y partículas se cambiaránuestroentendimineto de enrgía, materia y espacio.

Estamosaprendiendosobralasfuerzasbásicaquehanformadonuestrouniversodesde el inicio del tiempoy con esopodremosdeterminar el futuro del universo


Backup


¿Quiere saber más?

  • www.cern.ch - main CERN web site

  • Cms.cern.ch – CMS public web site

  • http://cmsdoc.cern.ch/cmscc/cmstv/cmstv.jsp?channel=1&frames=yes - Cms TV (view current status of CERN, LHC, CMS etc.)

  • European Masterclasses - http://www.physicsmasterclasses.org/

  • CERN contact for Education: [email protected]

  • Me: [email protected]


LA INVESTIGACION FUNDAMENTAL siempre ha sido el motor de la INNOVACIÓN

A. Einstein

En un GPS, debemostomar en cuenta la dilatacion del tiempo. De lo contrario, habría un error de 10 m en solo 5 minutos de viaje

Relatividad

100% CIENCIA

Los teléfonosutilizanondaselectromagneticasparacomunicarse

Electromagnetismo

100%

CIENCIA

J.C. Maxwell


Courtesy of IBA

Aceleradores:desarrollados en laboratrios de física y utilizados en hospitales

Alrededor de 9000 de los 17000 aceleradoresqueoperan en el Mundo son utilizados en medicina.

Terapia con hadroneses un novedosoporocesoparatratartumores


Detectores:desarrollados en laboratorios de física & utilazdos en imágenesmédicos

PET (Tomografíaporemisión de positrones) utilizaantimateria(positrones).

Courtesy NIH


Resultadosincluyen… WWW>20 años de edad!


Encontrando el Higgs

SI la partícula Higgs existe& SI tieneunamasa de alrededor de 130 GeV

Estasería la pistaquepodríamosver en el 2011 o 2012……

Ancho de la“señal”debida a la certzamedida y “ancho natural” del Higgs

“background” due to fake pairs of tracks


Re-descubrimientos en el CMS


Y desdeyabuscandonuevafísica


Espectro de la masa del Di-muon


…ensamblado en la superficie, y blindadobajo 100 m


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