Enhorabuena al LHC del CERN por haber superado los 5 /fb de colisiones en 2011

Por Francisco R. Villatoro, el 17 octubre, 2011. Categoría(s): Ciencia • Física • LHC - CERN • Noticias • Physics • Science ✎ 4

El pasado sábado, 15 de octubre, sobre las 20:11 horas, durante el fill #2216, el LHC del CERN logró suministrar a sus dos grandes experimentos ATLAS y CMS la friolera de 5 /fb (inversos de femtobarn) de datos, lo que significa unos 350 billones de colisiones protón contra protón a 7 TeV c.m. (teraelectrónvoltios en el centro de masas de la colisión). Ahora mismo el fill #2219 lleva unas 12 horas acumulando datos; tras el fill #2218 en ATLAS y en CMS se han grabado en disco unas 5,1 /fb de colisiones y en LHCb unas 1,1 /fb (como muestra la figura de abajo). Aún quedan dos semanas de colisiones y se podrían alcanzar los 6 /fb de colisiones con facilidad, pero la prioridad es otra, realizar múltiples pruebas para ayudar a la toma de decisiones sobre el futuro del LHC durante el próximo año. Las discusiones empezarán en diciembre y la respuesta definitiva tendrá que esperar a febrero, pero la decisión más importante es continuar con colisiones a 7 TeV (inyectando a 25 ns o continuando a 50 ns) o pasar a 8 TeV (y reaprender a usar la máquina); para la búsqueda del bosón de Higgs yo creo que la primera decisión es mejor pues cuanto mejor se conozcan los detectores mejor se analizarán los datos en la región de baja masa (entre 114 y 124 GeV); pero para la búsqueda de la SUSY y otra BSM es preferible aumentar la energía al máximo posible. El estado actual del LHC en OP Vistarsestadísticas de luminosidad y noticias varias.



4 Comentarios

  1. Ha llegado la hora de la verdad. Con 5 /fb el análisis de los datos debe mostrar una evidencia de 3 sigmas de un Higgs del SM en torno a 120 GeV/c2. Con esta evidencia ya nadie dudará de la existencia del Higgs aunque aún no se pueda proclamar el descubrimiento. Por el contrario, si esta evidencia no aparece, esto quiere decir que el Higgs del SM no existe y que habrá que buscar nueva física más alla del SM. Si esto sucede, se abrirá un nuevo periodo de incertidumbre ya que habrá que establecer nuevas estrategias de búsqueda que podrían retrasar el avance de la física varios años. Esto en mi opinión sería desastroso para la física ya que el «terrible escenario» de no encontrar nada se haría cada vez más probable. Esto último podría significar el fin de la búsqueda de nueva física con aceleradores de partículas ya que sería imposible de justificar nuevos gastos en el actual panorama económico. Sin embargo, ahora todo apunta al optimismo: todos los indicios apuntan al descubrimiento inminente del Higgs del SM lo cual no descarta nueva física (podría ser incluso el hº de los 5 Higgs del modelo supersimétrico). El próximo día 14 de Noviembre es la siguiente reunión importante sobre la búsqueda del Higgs, creo que antes de esa fecha se deberían publicar los resultados ya que creo que sería un indicio negativo no tener ninguna noticia antes del día 14. Nos aguardan nuevos descubrimientos, nuevas leyes de la física que nos permitirán adentrarnos en terrenos desconocidos con consecuencias imposibles de preveer en el avance del conocimiento humano.

    1. Planck, tienes razón, aunque no sé si en noviembre se publicarán resultados con 5 /fb, me temo que se usarán muchos menos (entre 3 y 3,5 /fb).

      Para los interesados en la fecha de 14/NOV, les aclaro que Planck se refiere al HCP2011 (Hadron Collider Physics Symposium 2011) que se celebrará en París entre el 14 y el 18 de noviembre.

  2. Javier, creo que te confundes en tus comentarios.

    Tienes muchas dudas y te recomiendo leer el blog Acercándonos al LHC de Xavier y Ramón Cid. En mi blog, que es más de noticias que un tutorial, también tienes toda esa información pero a retazos en diferentes entradas; busca en el blog «luminosidad integrada instantánea paquetes» y encontrarás varias entradas.

    Por aclarar algunas cositas:

    (a) la sección eficaz de una colisión protón-protón a 7 TeV c.m. que produzca partículas medibles en los detectores se estima en unos 70 mb (milibarns) = 70 billones de fb (femtobarns), por lo que 5 inversos de femtobarn nos da unos 350 billones de colisiones acumuladas durante todo el año 2011.

    (b) «cada paquete genera unos 350 billones de colisiones proton-proton por segundo» No, sería imposible almacenar tantos datos en tanto poco tiempo. Los 5 /fb corresponden a luminosidad integrada, número acumulado de colisiones desde marzo a octubre de 2011. La luminosidad instantánea, número de colisiones por segundo, ahora mismo (ha ido creciendo durante todo el año) es de unos 3,33 nb/s, es decir, multiplicando por los 70 mb nos da unos 231 millones de colisiones por segundo. Pero no se almacenan en disco todas estas colisiones; hay un sistema de disparo (trigger) que selecciona las más interesantes que son las que se graban en disco para su análisis posterior.

    (c) «se están enviando paquetes de protones con 7 Tev de energía» No, te equivocas. Cada protón tiene una energía de 3,5 TeV y colisionan dos haces de protones con lo que en el centro de masas se alcanzan 7 TeV.

    Colisionar dos protones es imposible, por ello se colisionan paquetes con muchos protones. En la figura que abre esta entrada el haz número uno I(B1) tiene 1.68e+14, unos 168 billones de protones, y el haz número dos I(B2) algo menos, 1.66e+14.

    «separados entre un paquete y su contiguo, 7.5 metros (25 nanosegundos) o 15 metros (cada 50 nanoswegundos).» Esto está bien calculado, aunque recuerda que esta es la separación máxima cuando el número de paquetes es el máximo permitido; normalmente se inyectan menos paquetes y las distancias entre paquetes son mucho más grandes (hay diferentes razones técnicas para ello).

    (c.) «Sistema de captura de datos. Cada 25 o 50 nanosegundos, capturar los datos de unas 350 billones de colisiones»

    Esto no es inmenso, esto es imposible.

    Saludos

    Francis

  3. Considero viable que se siga experimentando a una capacidad muy moderada el lhc ya que hay que conocer aun si existirian riesgos al trabajar a asu maxima capacidad, suerte en sus experimentos futuros.

Deja un comentario

Por Francisco R. Villatoro, publicado el 17 octubre, 2011
Categoría(s): Ciencia • Física • LHC - CERN • Noticias • Physics • Science
Etiqueta(s): , , ,