Desarrollan una tecnología con una precisión temporal de 1 nanosegundo que se implantará en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC)
Científicos de la Universidad de Granada y del Laboratorio Europeo de Física Nuclear (CERN) han colaborado en el desarrollo de una nueva tecnología de comunicaciones y sincronización con una exactitud temporal extremadamente precisa: 1 nanosegundo. Los investigadores prevén instalar este sistema en los aceleradores del CERN, y más concretamente en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), el acelerador de partículas más grande y energético del mundo hasta la fecha.
Esta nueva tecnología será empleada para controlar experimentos realizados con partículas. Por ejemplo, los científicos pretenden utilizarla para corroborar, de forma definitiva, la velocidad de los neutrinos en un experimento que tendrá lugar en mayo.
Gracias a la tecnología en cuyo desarrollo colaboran la Universidad de Granada (a través del Centro de Investigación en Tecnologías de la Información y las Comunicaciones, CITIC), la empresa Seven Solutions (www.sevensols.com), Integrasys y el propio CERN, este tipo de medidas se podrán hacer de forma más automática (sin necesidad de una laboriosa tarea de calibración previa manual y crítica) y, por lo tanto, más fiable. Por ello, está previsto instalar este tipo de tecnología también en el LHC para tareas de control y temporización distribuida del distinto instrumental en el Gran Colisionador.
Este avance se enmarca dentro de un proyecto denominado White Rabbit, desarrollado por las cuatro instituciones citadas junto con algunas más y que pretende desarrollar una tecnología de comunicaciones avanzada, capaz de sincronizar más de 2.000 nodos con una precisión de un nanosegundo en distancias de más de 10 kilómetros. White Rabbit es una red de comunicaciones basada en Ethernet estándar, pero con algunas características añadidas que pueden tener un gran impacto en diversos campos de aplicación.
Aplicación en telescopios de última generación
La tecnología desarrollada y sus altas prestaciones en sincronización a nivel de nanosegundos tendrán un enorme impacto en grandes instalaciones de instrumentación distribuida, como son la matriz de radio-telescopios CTA (Cherenkov Telescope Array, iniciativa para la construcción de la nueva generación de telescopios para el estudio del universo en rayos gamma de muy alta energía) o el proyecto Square Kilometer Array (SKA, que construirá el mayor telescopio del mundo), así como otros campos como la red de distribución de energía eléctrica.
Como explica el responsable del proyecto White Rabbit en Granada, el investigador de la UGR Javier Díaz Alonso, la medida de la velocidad de los neutrinos “quizás tenga aplicaciones más a largo plazo”, pero la tecnología que se está desarrollando para este tipo de propósitos “tendrá sin duda aplicaciones a más corto plazo”. Por ejemplo, con este tipo de tecnología sería posible geolocalizar un teléfono móvil con precisión de centímetros (en el interior y exterior de edificios, mientras que la tecnología actual GPS sólo funciona en el exterior de edificios). Esto sería posible sin depender de satélites que pueden estar afectados por tormentas solares u otros factores, sino dependiendo sólo de infraestructuras terrestres.
Además, bastaría con móviles convencionales: lo único que habría que actualizar es la infraestructura de telecomunicaciones, “no los móviles en sí”. Y la capacidad de geolocalizar móviles resulta de gran utilidad, por ejemplo, para enfermedades como el Alzheimer, “en las que es conveniente tener localizado al paciente en caso de desorientación o pérdida”, destaca Javier. También puede servir para geolocalizar vehículos robados, grandes instrumentos de alto coste o para localizar defectos en la red de distribución de energía eléctrica.
Cerrado después del terremoto
Japón reinicia el acelerador de partículas T2K
El proyecto Tokai de Kamioka (el acelerador de partículas japonés más conocido como T2K) ha iniciado de nuevo su actividad un año después de que se produjera el terremoto que obligó a su cierre. Según han informado los medios de comunicación del país asiático, los físicos encargados de este proyecto, entre ellos algunos españoles, ya trabajan en el experimento que llevará "hacia una nueva era de comprensión de la creación del Universo".
Así, el T2K ya ha disparado un primer haz intenso de partículas de neutrino, 295 kilómetros a través de la corteza de la Tierra, desde la localidad donde se encuentra el acelerador, Tokai-mura, hasta la cordillera occidental de Japón.
Los expertos ha indicado que, ahora, los científicos tendrán que analizar las partículas en el inicio de su viaje, durante su recorrido y en su destino, con el fin de estudiar cómo se comportan los neutrinos en cada una de las fases. El T2K se une así al trabajo del Garn Colisionador de Hadrones (LHC) europeo. Los expertos esperan que entre ambos se consiga una imagen "cada vez más nítida" de esta partícula.
Concretamente, el objetivo principal de T2K es la de ayudar a completar el conocimiento sobre las llamadas oscilaciones de neutrinos. En este sentido, una vez que los científicos sepan como se comportan estas partículas, comenzarán a lanzar los neutrinos en contra de sus homólogos en versión de antimateria (antineutrinos). "Cualquier diferencia entre los tipos de materia y la antimateria son importantes, ya que era exactamente con estas diferencias cómo se creó el Universo actual", ha explicado el equipo del T2k.
El CERN confirma una nueva partícula compuesta hallada por el LHC
La Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) ha confirmado que el experimento CMS del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) ha hallado una nueva partícula compuesta. Se trata de un barión llamado Xi_b*^0, que pertenece a los datos de 2011 que ahora se está analizando.
Según ha explicado el Centro Nacional de Física de Partículas, Astropartículas y Nuclear (CPAN), los bariones son partículas compuestas por tres quarks, como el protón y el neutrón. Los quarks que componen esta nueva partícula son un quark up, un strange y un bottom.
Así, el Xi_b*^0 es inestable y se desintegra inmediatamente, en el mismo punto de interacción de los protones que chocan. Esto quiere decir que no se puede observar directamente, sino que hay que reconstruir la cadena de desintegraciones desde los productos finales.
El responsable de los análisis, el español Ernest Aguiló (postdoc en la Universidad de Zürich), ha apuntado que la cadena de desintegraciones del Xi_b*^0 es muy larga, con cuatro estados intermedios. Lo que ha detectado son las trazas que provienen de los productos finales, y de ahí, paso a paso, se ha logrado identificar el estado inicial.
El CPAN ha destacado que, de entre los miles de millones de colisiones registradas por CMS en 2011, se han encontrado 18 colisiones en que esta partícula se ha producido. Esto da una idea de la complejidad de los análisis de física realizados con la ingente cantidad de datos obtenida en el LHC.
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Publicado: Fri May 04, 2012 10:15 amAsunto:
Un buen resumen del estado actual de la Física y de la investigación del CERN actualizado en 34 minutos. Actividades del CERN - Enrique Ganem _________________
"Life is a melody, Gaius. A rhythm of notes that become your existence once played in harmony with God's plan."
29º Gran julandrón del sublime dildo
Ultima edición por Klingsor el Fri May 04, 2012 10:48 am, editado 1 vez
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Publicado: Fri Jun 08, 2012 3:38 pmAsunto:
Einstein tenía razón
Cita:
Einstein tenía razón. El equipo de investigadores del CERN (Organización Europea para la Investigación Nuclear) que el pasado año revolucionó el mundo de la ciencia con un experimento sugería que los neutrinos eran más veloces que la luz han confirmado este viernes que su trabajo contenía errores.
En concreto, se trató de un fallo en los instrumentos de medición (el cable de fibra óptica que transportaba la señal de GPS al reloj principal del experimento estaba mal conectado). Así que el hallazgo de un simple error técnico ha bastado para 'resolver' el caso de los neutrinos superveloces.
Según han explicado este viernes durante la 25 conferencia internacional sobre física de neutrinos y astrofísica que se celebra en Kioto (Japón), las nuevas mediciones realizadas en los cuatro experimentos del laboratorio Gran Sasso (Borexino, ICARUS, LVD y OPERA) demuestran que la Teoría de la Relatividad también es válida para estas partículas subatómicas.
"Aunque este resultado no es tan emocionante como a algunos les hubiera gustado, es lo que todos esperábamos. Esta historia ha capturado la imaginación del público y les ha dado la oportunidad de ver el método científico en acción. Se publica un resultado inesperado para que sea escrutado, se investiga en profundidad y se resuelve, en parte, gracias a la colaboración entre experimentos que normalmente compiten. Así es como la ciencia avanza", ha afirmado el director de investigación del CERN, Sergio Bertolucci, durante la presentación de los resultados de las nuevas mediciones que se han llevado a cabo.
A la búsqueda del fallo
En septiembre de 2011 un equipo del CERN de Ginebra publicó un trabajo que mostraba que estas partículas subatómicas, denominadas neutrinos, podían viajar más rápido que la luz. El resultado ponía en entredicho la Teoría de Relatividad formulada por Albert Einstein en 1905, que constituye uno de los grandes pilares en los que se sustenta la Física.
La conferencia en la que Dario Autiero, uno de los autores del estudio, expuso los resultados suscitó una gran expectación y fue recogida en medios de comunicación de todo el mundo. Los neutrinos saltaban a la fama.
Comenzó también uno de los debates más apasionantes entre físicos de todo el mundo. Muchos científicos de prestigio pusieron ya en duda que los resultados del CERN pudieran ser ciertos y la prudencia fue la reacción más común entre los investigadores. Pero había que encontrar el error.
Los propios autores del estudio fueron los primeros en mostrar su perplejidad ante los resultados del experimento OPERA, que habían sido repetidos en numerosas ocasiones antes de hacerlos públicos. Asimismo, animaron al resto de la comunidad científica a estudiar el caso y a intentar localizar dónde estaba el fallo.
Una carrera de 730 kilómetros
El experimento OPERA calculó el tiempo que los neutrinos tardan en recorrer 730 kilómetros (que es la distancia que separa las instalaciones del CERN de Ginebra y del laboratorio subterráneo de Gran Sasso, en Italia). Los resultados indicaban que los neutrinos recorrieron esta distancia en un tiempo 60 nanosegundos inferior que la luz.
"Las primeras mediciones realizadas hasta 2011 entre el CERN y Gran Sasso fueron revisadas teniendo en cuenta los efectos de los instrumentos", ha explicado el equipo en Kioto.
El pasado mes de febrero, los físicos que habían estudiado el funcionamiento de OPERA habían sugerido ya la hipótesis de que sus resultados eran erróneos debido a que los datos habían sido alterados por una mala conexión entre un GPS y un ordenador. Al mes siguiente, el físico Antonio Ereditano, coordinador del experimento OPERA, presentó su dimisión de su cargo en el Instituto Nacional de Física Nuclear italiano.
Las comprobaciones llevadas a cabo por el equipo del experimento OPERA en los últimos meses han confirmado el fallo en la conexión. Este fallo técnico hizo que se atribuyera a los neutrinos una marca 74 nanosegundos superior al tiempo que tardaron en realidad. Es decir, la velocidad de los neutrinos fue inferior a la que indicaron los resultados. Además, el reloj de alta precisión utilizado por OPERA estaba ligeramente desfasado, lo que hizo que se añadieran otros 15 nanosegundos.
Una vez que estos fallos técnicos fueron corregidos, se volvió a calcular el tiempo que tardaban los neutrinos en recorrer el túnel de 730 kilómetros. En esta ocasión, estas partículas subatómicas sin masa no pudieron batir la velocidad de la luz. Como dijo Einstein.
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Publicado: Mon Jun 11, 2012 3:09 pmAsunto:
La nueva máquina global para buscar el 'bosón de Higgs' estará acabada en 2026
Cita:
El nuevo dispositivo tecnológico de carácter global que se utilizará para buscar la conocida como 'partícula de Dios' o 'bosón de Higgs' estará finalizado en el año 2026.
Una vez solucionados los aspectos financieros, que correrán en su mayor parte a cargo de Japón, las obras podrían empezar en 2016, según ha estimado François Richard, el fundador y primer representante de la Comisión Europea de Futuros Aceleradores (ECFA) para los estudios mundiales de Física y detectores del Colisionador Lineal Internacional (ILC), como se conocerá a este dispositivo.
El 'bosón de Higgs' o 'partícula de Dios' es una partícula descrita en el plano teórico que serviría para explicar determinados comportamientos de la materia, y que distintos equipos científicos trabajan para descubrir y demostrar que efectivamente existe.
"Todos esperamos el nacimiento de esa nueva partícula", ha señalado Richard, quien interviene en Santander en una conferencia enmarcada en el Cantabria Campus Nóbel, organizada por la Universidad Internacional Menéndez Pelayo (UIMP) y la Universidad de Cantabria (UC).
En la actualidad ya existen varios equipos como el CERN o el LHC que trabajan en este hallazgo. El matiz que aporta el futuro ILC es su dimensión global, en lugar de regional.
La mayor parte de la financiación la aportará Japón, junto a China y Corea, pero tendrá colaboración de todos los países en su fabricación, incluyendo europea y también española.
España, por ejemplo, contribuye de modo "muy importante" elaborando un dispositivo detector para el control de aceleración que forma parte de una pieza que se construirá en Hamburgo (Alemania).
Por tanto, este experto advierte de que sería un "desastre" que todos los países realizaran recortes en investigación.
Además, ha mostrado su confianza de que no suceda como ocurrió con la experiencia del ITER, en el que se dio una "gran pelea" por el país en que se ubicaría.
En este caso, podría ser Japón, que garantiza que el emplazamiento es seguro, y que empezará a plasmar su financiación en cuanto finalice con la concesión de los créditos por el 'tsunami'.
Si esta máquina no localizara el bosón, este experto ha pronosticado que se producirá una "batalla conceptual mayor".
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Publicado: Tue Jun 19, 2012 3:22 pmAsunto:
¿Hallado un «agujero» en el modelo estándar de la Física?
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Poner en duda el modelo estándar de la Física, la teoría que describe las interacciones entre las partículas elementales que componen la materia, es como intentar poner el universo, sino del revés, sí caminando a la pata coja. Se ha propuesto unas cuantas veces, pero el universo se ha empeñado siempre en seguir en su sitio, bajo unas reglas que, de momento y por muy cuestionadas que sean, no han podido ser derogadas. Pero quizás sea solo cuestión de tiempo y de mucha investigación. Los últimos en dar un golpe sobre la mesa son los físicos del experimento de alta energía BaBar, en el SLAC, un acelerador lineal situado en Stanford (California). Según ellos, la desintegración de un tipo de partículas llamado «B to D-star-tau-nu» es mucho más frecuente de lo predicho por el modelo estándar. Así, sin más explicaciones, puede no decir mucho, pero esta observación, si bien no es suficiente como para reclamar un ruptura con el modelo aceptado, sí puede revelar que algo no es como creíamos. Los científicos creen que puede repercutir en las teorías existentes, incluidos las que tratan de deducir las propiedades del tan buscado bosón de Higgs.
«El exceso sobre la predicción del modelo estándar es emocionante», dice Michael Roney, portavoz del experimento Babar y profesor de la Universidad de Victoria en Canadá. Los resultados son significativamente más sensibles que los estudios publicados con anterioridad de estos decaimientos. «Pero antes de que podamos reclamar un descubrimiento real, otros experimentos deben replicarlo y descartar la posibilidad de que esto no sea más que una fluctuación estadística poco probable», añade con cautela.
Dudas sobre el bosón de Higgs
El experimento BaBar, que ha recogido datos de colisiones de partículas desde 1999 hasta 2008, fue diseñado para explorar varios misterios de la física de partículas, incluido por qué el universo contiene materia, pero nada de antimateria. Los datos ayudaron a confirmar una teoría sobre la materia-antimateria por el que dos investigadores ganaron el Nobel de Física en 2008.
Los científicos continúan aplicando los datos de BaBar a una variedad de preguntas referentes a la física de partículas. Los datos, por ejemplo, han planteado más dudas acerca del comportamiento de los bosones de Higgs, las partículas que supuestamente dan su masa a las demás.
Los resultados se han presentado en una conferencia anual sobre física en China y han sido enviados para su publicación a la revista Physical Review Letters, aunque ya pueden consultarse online en arXiv. Ahora, habrá que esperar a que otros físicos repliquen el experimento. Si lo confirman, puede que el modelo estándar empiece a temblar.
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Publicado: Wed Jun 20, 2012 5:02 pmAsunto:
El CERN admite que la Luna afecta a las mediciones del LHC
Cita:
Las fases de la Luna están afectando a las investigaciones del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN), según ha informado el centro, quien ha explicado que se han descubierto variaciones significativas en los valores de colisión ofrecidos por los dos grandes proyectos de esta instalación, Atlas y CMS.
Según ha informado, estas variaciones se deben al poder gravitatorio del satélite, el mismo que también produce las mareas. Por ejemplo, el efecto gravitatorio de la Luna llena "cambia las órbitas de los protones, y no sólo eso, lo hace de distinta manera a lo largo del paso de las partículas", según detalla el informe científico elaborado por el CERN.
Concretamente, midieron la luminosidad instantánea durante la Luna llena del pasado 3 de junio, determinando que, como el LHC es tan largo, la fuerza gravitatoria ejercitada por la Luna no es la misma en todos los puntos y creando distorsiones pequeñas en el túnel.
"Los científicos fueron capaces de medir estas deformaciones creadas por las diferentes fuerzas gravitatorias de la Luna a lo largo de todo el diámetro", ha señalado la organización.
Una de la autoras del estudio, Pauline Gagnon, ha explicado que "la atracción gravitatoria de la Luna provoca estas situaciones en los océanos o en la tierra, pero son pequeñas variaciones que en un planeta no se notan". "Sin embargo, los operadores del LHC lo sienten porque el acelerador es a la vez muy grande y muy preciso", ha apuntado.
De esta manera, CERN ha explicado que sus proyectos están obligados a hacer correcciones periódicas en las órbitas del haz de protones que viaja en el acelerador para adaptarse a las deformaciones que se han de presentar dentro del túnel. De esta manera pueden desarrollar los experimentos y las mediciones sin los efectos de la interferencia de la Luna.
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