Gran Colisionador de Hadrones -Large Hadron Collider

Gran Colisionador de Hadrones (LHC)
LHC.svg
Diseño del complejo LHC
Propiedades generales
Tipo de acelerador sincrotrón
tipo de haz protón , ion pesado
Tipo de objetivo colisionador
Propiedades del haz
Máxima energía 6,8 TeV por haz (energía de colisión de 13,6 TeV)
Máxima luminosidad 1 × 10 34 /(cm 2 ⋅s)
Propiedades físicas
Circunferencia 26.659 metros
(16.565 millas)
Ubicación Ginebra , Suiza
Coordenadas 46°14′06″N 06°02′42″E / 46.23500°N 6.04500°E / 46.23500; 6.04500 Coordenadas: 46°14′06″N 06°02′42″E / 46.23500°N 6.04500°E / 46.23500; 6.04500
Institución CERN
Fechas de operación 2010 – presente
Precedido por Gran colisionador de electrones y positrones
Gran Colisionador de Hadrones
(LHC)
LHC.svg
experimentos del LHC
ATLAS Un aparato LHC toroidal
CMS Solenoide Muon compacto
LHCb LHC-belleza
ALICIA Un gran experimento de colisionador de iones
TÓTEM Sección transversal total, dispersión elástica y disociación por difracción
LHCf LHC-adelante
MODAL Detector Monopolar y Exóticos en el LHC
MÁS FÁSICO EXPERIMENTO DE BÚSQUEDA HACIA ADELANTE
SND Detector de dispersión y neutrinos
Preaceleradores LHC
p y pb Aceleradores lineales para protones (Linac 4) y plomo (Linac 3)
(no marcado) Impulsor de sincrotrón de protones
PD Sincrotrón de protones
MSF Sincrotrón de súper protones
Complejo CERN
Complejo acelerador CERN (recortado 2).jpeg
Instalaciones nucleares y de partículas actuales
LHC Acelera protones e iones pesados
LEIR Acelera iones
MSF Acelera protones e iones.
PSB Acelera protones
PD Acelera protones o iones
Linac 3 Inyecta iones pesados ​​en LEIR
Linac4 Acelera iones
ANUNCIO Desacelera los antiprotones
ELENA Desacelera los antiprotones
ISOLDA Produce haces de iones radiactivos

El Gran Colisionador de Hadrones ( LHC ) es el colisionador de partículas más grande y de mayor energía del mundo . Fue construido por la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) entre 1998 y 2008 en colaboración con más de 10.000 científicos y cientos de universidades y laboratorios, así como de más de 100 países. Se encuentra en un túnel de 27 kilómetros (17 millas) de circunferencia y una profundidad de 175 metros (574 pies) debajo de la frontera entre Francia y Suiza, cerca de Ginebra .

Las primeras colisiones se lograron en 2010 con una energía de 3,5  teraelectronvoltios (TeV) por haz , unas cuatro veces el récord mundial anterior. Después de las actualizaciones, alcanzó los 6,5 TeV por haz (13 TeV de energía de colisión total). A fines de 2018, se cerró durante tres años para realizar más actualizaciones.

El colisionador tiene cuatro puntos de cruce donde chocan las partículas aceleradas. Siete detectores , cada uno diseñado para detectar diferentes fenómenos, están colocados alrededor de los puntos de cruce. El LHC colisiona principalmente haces de protones, pero también puede acelerar haces de iones pesados : las colisiones plomo - plomo y las colisiones protón - plomo se realizan normalmente durante un mes al año.

El objetivo del LHC es permitir a los físicos probar las predicciones de diferentes teorías de la física de partículas , incluida la medición de las propiedades del bosón de Higgs , la búsqueda de la gran familia de nuevas partículas predichas por las teorías supersimétricas y otras cuestiones no resueltas en la física de partículas .

Fondo

El término hadrón se refiere a partículas compuestas subatómicas compuestas de quarks que se mantienen unidos por la fuerza fuerte (análogo a la forma en que los átomos y las moléculas se mantienen unidos por la fuerza electromagnética ). Los hadrones más conocidos son los bariones , como los protones y los neutrones ; Los hadrones también incluyen mesones como el pión y el kaón , que se descubrieron durante experimentos con rayos cósmicos a fines de la década de 1940 y principios de la de 1950.

Un colisionador es un tipo de acelerador de partículas que une dos haces de partículas opuestos de modo que las partículas chocan. En física de partículas , los colisionadores, aunque más difíciles de construir, son una poderosa herramienta de investigación porque alcanzan un centro de energía de masa mucho más alto que las configuraciones de objetivos fijos . El análisis de los subproductos de estas colisiones brinda a los científicos buena evidencia de la estructura del mundo subatómico y las leyes de la naturaleza que lo gobiernan. Muchos de estos subproductos son producidos solo por colisiones de alta energía y se descomponen después de períodos de tiempo muy cortos. Por lo tanto, muchos de ellos son difíciles o casi imposibles de estudiar de otra manera.

Objetivo

Muchos físicos esperan que el Gran Colisionador de Hadrones ayude a responder algunas de las preguntas abiertas fundamentales de la física, que se refieren a las leyes básicas que gobiernan las interacciones y fuerzas entre los objetos elementales , la estructura profunda del espacio y el tiempo y, en particular, la interrelación entre mecánica y relatividad general .

También se necesitan datos de experimentos con partículas de alta energía para sugerir qué versiones de los modelos científicos actuales tienen más probabilidades de ser correctas, en particular para elegir entre el modelo estándar y el modelo Higgsless y para validar sus predicciones y permitir un mayor desarrollo teórico.

Los problemas explorados por las colisiones del LHC incluyen:

Otras preguntas abiertas que pueden explorarse utilizando colisiones de partículas de alta energía:

Diseño

El colisionador está contenido en un túnel circular, con una circunferencia de 26,7 kilómetros (16,6 millas), a una profundidad que varía de 50 a 175 metros (164 a 574 pies) bajo tierra. La variación de profundidad fue deliberada, para reducir la cantidad de túnel que se encuentra debajo de las montañas Jura para evitar tener que excavar un pozo de acceso vertical allí. Se eligió un túnel para evitar tener que comprar terrenos costosos en la superficie, lo que también tendría un impacto en el paisaje y para aprovechar el blindaje contra la radiación de fondo que proporciona la corteza terrestre.

Mapa del Gran Colisionador de Hadrones del CERN

El túnel revestido de hormigón de 3,8 metros (12 pies) de ancho, construido entre 1983 y 1988, se utilizó anteriormente para albergar el Gran Colisionador de Electrones y Positrones . El túnel cruza la frontera entre Suiza y Francia en cuatro puntos, la mayor parte en Francia. Los edificios de superficie albergan equipos auxiliares como compresores, equipos de ventilación, electrónica de control y plantas de refrigeración.

Se utilizan electroimanes cuadripolares superconductores para dirigir los haces a cuatro puntos de intersección, donde se producirán las interacciones entre los protones acelerados.

El túnel del colisionador contiene dos líneas de luz paralelas adyacentes (o tubos de haz ), cada una de las cuales contiene un haz, que viaja en direcciones opuestas alrededor del anillo. Los rayos se cruzan en cuatro puntos alrededor del anillo, que es donde tienen lugar las colisiones de partículas. Unos 1.232 imanes dipolares mantienen los haces en su trayectoria circular (ver imagen), mientras que 392 imanes cuadripolares adicionales se utilizan para mantener los haces enfocados, con imanes cuadrupolares más fuertes cerca de los puntos de intersección para maximizar las posibilidades de interacción donde los dos cruce de vigas. Los imanes de órdenes multipolares superiores se utilizan para corregir imperfecciones más pequeñas en la geometría del campo. En total, se instalan unos 10.000 imanes superconductores , y los imanes dipolares tienen una masa de más de 27 toneladas. Se necesitan aproximadamente 96 toneladas de helio-4 superfluido para mantener los imanes, hechos de niobio-titanio revestido de cobre , a su temperatura de funcionamiento de 1,9 K (−271,25 °C), lo que convierte al LHC en la instalación criogénica más grande del mundo a temperatura líquida . temperatura del helio LHC utiliza 470 toneladas de superconductor Nb-Ti.

Durante las operaciones del LHC, el sitio del CERN extrae aproximadamente 200 MW de energía eléctrica de la red eléctrica francesa , que, en comparación, es aproximadamente un tercio del consumo de energía de la ciudad de Ginebra; el acelerador y los detectores del LHC consumen unos 120 MW del mismo. Cada día de su funcionamiento genera 140 terabytes de datos.

Cuando se ejecuta una energía de 6,5 TeV por protón, una o dos veces al día, a medida que los protones se aceleran de 450  GeV a 6,5  ​​TeV , el campo de los imanes dipolares superconductores aumenta de 0,54 a 7,7 teslas (T) . Cada uno de los protones tiene una energía de 6,5 TeV, lo que da una energía de colisión total de 13 TeV. A esta energía, los protones tienen un factor de Lorentz de aproximadamente 6930 y se mueven a aproximadamente 0,999 999 990  c , o aproximadamente 3,1 m/s (11 km/h) más lento que la velocidad de la luz ( c ). Un protón tarda menos de 90 microsegundos (μs) en recorrer 26,7 km alrededor del anillo principal. Esto da como resultado 11.245 revoluciones por segundo para los protones, ya sea que las partículas estén a baja o alta energía en el anillo principal, ya que la diferencia de velocidad entre estas energías está más allá del quinto decimal.

En lugar de tener haces continuos, los protones se agrupan en hasta 2808 grupos , con 115 mil millones de protones en cada grupo, de modo que las interacciones entre los dos haces tienen lugar a intervalos discretos, principalmente con una diferencia de 25 nanosegundos (ns) , lo que genera una colisión de grupos. frecuencia de 40 MHz. Se operó con menos racimos en los primeros años. La luminosidad de diseño del LHC es de 10 34 cm −2 s −1 , que se alcanzó por primera vez en junio de 2016. Para 2017, se logró el doble de este valor.

Los protones del LHC se originan en el pequeño tanque de hidrógeno rojo.

Antes de ser inyectadas en el acelerador principal, las partículas son preparadas por una serie de sistemas que aumentan sucesivamente su energía. El primer sistema es el acelerador lineal de partículas Linac4 que genera iones de hidrógeno negativos (iones H ) de 160 MeV, que alimenta el Proton Synchrotron Booster (PSB). Allí, ambos electrones son despojados de los iones de hidrógeno, dejando solo el núcleo que contiene un protón. Luego, los protones se aceleran a 2 GeV y se inyectan en el sincrotrón de protones (PS), donde se aceleran a 26 GeV. Finalmente, el Super Proton Synchrotron (SPS) se usa para aumentar su energía aún más hasta 450 GeV antes de que finalmente se inyecten (durante un período de varios minutos) en el anillo principal. Aquí, los grupos de protones se acumulan, aceleran (durante un período de 20 minutos ) hasta su energía máxima y finalmente circulan durante 5 a 24 horas mientras se producen colisiones en los cuatro puntos de intersección.

El programa de física del LHC se basa principalmente en colisiones protón-protón. Sin embargo, durante períodos de funcionamiento más breves, normalmente un mes al año, las colisiones de iones pesados ​​se incluyen en el programa. Si bien también se consideran los iones más ligeros, el esquema de línea de base se ocupa de los iones de plomo (consulte Un gran experimento de colisionador de iones ). Los iones de plomo se aceleran primero mediante el acelerador lineal LINAC 3 y el anillo de iones de baja energía (LEIR) se utiliza como unidad de refrigeración y almacenamiento de iones. Luego, los iones son acelerados aún más por el PS y el SPS antes de ser inyectados en el anillo LHC, donde alcanzan una energía de 2,3 TeV por nucleón (o 522 TeV por ion), más alta que las energías alcanzadas por el Colisionador Relativista de Iones Pesados . El objetivo del programa de iones pesados ​​es investigar el plasma de quarks y gluones , que existió en el universo primitivo .

detectores

Se han construido nueve detectores en el LHC, ubicados bajo tierra en grandes cavernas excavadas en los puntos de intersección del LHC. Dos de ellos, el experimento ATLAS y el Compact Muon Solenoid (CMS), son grandes detectores de partículas de propósito general . ALICE y LHCb tienen funciones más especializadas y los otros cinco, TOTEM , MoEDAL , LHCf , SND y FASER , son mucho más pequeños y se dedican a investigaciones muy especializadas. Los experimentos ATLAS y CMS descubrieron el bosón de Higgs, que es una fuerte evidencia de que el modelo estándar tiene el mecanismo correcto para dar masa a las partículas elementales.

Detector CMS para LHC

Instalaciones de cómputo y análisis

Los datos producidos por el LHC, así como la simulación relacionada con el LHC, se estimaron en aproximadamente 15 petabytes por año (no se indica el rendimiento máximo durante el funcionamiento), un desafío importante en sí mismo en ese momento.

La red de computación del LHC se construyó como parte del diseño del LHC, para manejar las enormes cantidades de datos que se esperan para sus colisiones. Es un proyecto de colaboración internacional que consiste en una infraestructura de red informática basada en grid que conecta inicialmente 140 centros informáticos en 35 países (más de 170 en 36 países a partir de 2012). Fue diseñado por el CERN para manejar el volumen significativo de datos producidos por los experimentos del LHC, incorporando enlaces de cable de fibra óptica privados y porciones de alta velocidad existentes de la Internet pública para permitir la transferencia de datos del CERN a instituciones académicas de todo el mundo. Open Science Grid se utiliza como infraestructura principal en los Estados Unidos y también como parte de una federación interoperable con LHC Computing Grid .

El proyecto de computación distribuida LHC@home se inició para apoyar la construcción y calibración del LHC. El proyecto utiliza la plataforma BOINC , lo que permite que cualquier persona con conexión a Internet y una computadora con Mac OS X , Windows o Linux use el tiempo de inactividad de su computadora para simular cómo viajarán las partículas en las tuberías del haz. Con esta información, los científicos pueden determinar cómo se deben calibrar los imanes para obtener la "órbita" más estable de los haces en el anillo. En agosto de 2011, se puso en marcha una segunda aplicación (Test4Theory) que realiza simulaciones con las que comparar datos de prueba reales para determinar los niveles de confianza de los resultados.

Para 2012, los datos de más de 6 cuatrillones (6 × 10 15 ) Se habían analizado las colisiones protón-protón del LHC, los datos de colisión del LHC se producían a aproximadamente 25 petabytes por año y la Red informática del LHC se había convertido en la red informática más grande del mundo en 2012, con más de 170 instalaciones informáticas en todo el mundo . red en 36 países.

Historial operativo

El LHC entró en funcionamiento por primera vez el 10 de septiembre de 2008, pero la prueba inicial se retrasó durante 14 meses desde el 19 de septiembre de 2008 hasta el 20 de noviembre de 2009, luego de un incidente de enfriamiento magnético que causó daños extensos a más de 50 imanes superconductores , sus montajes y la tubería de vacío .

Durante su primera ejecución (2010-2013), el LHC colisionó dos haces de partículas opuestos de protones a hasta 4  teraelectronvoltios (4 TeV o 0,64 microjulios ) o núcleos de plomo (574 TeV por núcleo o 2,76 TeV por nucleón ). Sus primeros descubrimientos incluyeron el largamente buscado bosón de Higgs , varias partículas compuestas ( hadrones ) como el estado de bottomonio χ b (3P) , la primera creación de un plasma de quark-gluón y las primeras observaciones de la muy rara descomposición del B s mesón en dos muones (B s 0 → μ + μ ), lo que desafió la validez de los modelos existentes de supersimetría .

Construcción

Desafíos operativos

El tamaño del LHC constituye un desafío de ingeniería excepcional con problemas operativos únicos debido a la cantidad de energía almacenada en los imanes y los haces. En funcionamiento, la energía total almacenada en los imanes es de 10 GJ (2400 kilogramos de TNT) y la energía total transportada por los dos haces alcanza los 724 MJ (173 kilogramos de TNT).

La pérdida de solo una diezmillonésima parte (10 −7 ) del haz es suficiente para apagar un imán superconductor , mientras que cada uno de los dos descargadores de haz debe absorber 362 MJ (87 kilogramos de TNT). Estas energías son transportadas por muy poca materia: en condiciones nominales de funcionamiento (2808 haces por haz, 1,15 × 10 11 protones por haz), los tubos del haz contienen 1,0 × 10 −9 gramos de hidrógeno que, en condiciones estándar de temperatura y presión , llenaría el volumen de un grano de arena fina.

Costo

Con un presupuesto de 7.500 millones de euros (aproximadamente 9.000 millones de dólares o 6.190 millones de libras a junio de 2010), el LHC es uno de los instrumentos científicos más caros jamás construidos. Se espera que el coste total del proyecto sea del orden de 4600 millones de francos suizos (SFr) (aproximadamente 4400 millones de dólares, 3100 millones de euros o 2800 millones de libras esterlinas a partir de enero de 2010) para el acelerador y 1160 millones de francos suizos (SFr) ( aproximadamente 1.100 millones de dólares, 0.800 millones de euros o 0.700 millones de libras a partir de enero de 2010) por la contribución del CERN a los experimentos.

La construcción del LHC se aprobó en 1995 con un presupuesto de 2600 millones de francos suizos, más otros 210 millones de francos suizos para los experimentos. Sin embargo, los sobrecostos, estimados en una importante revisión en 2001 en alrededor de 480 millones de francos suizos para el acelerador y 50 millones de francos suizos para los experimentos, junto con una reducción en el presupuesto del CERN, retrasaron la fecha de finalización de 2005 a abril de 2007. Los imanes superconductores fueron los responsables por 180 millones de francos suizos del aumento de costos. También hubo costos adicionales y demoras debido a las dificultades de ingeniería encontradas durante la construcción de la caverna para el solenoide compacto de muones , y también debido a los soportes magnéticos que no tenían un diseño suficientemente fuerte y fallaron en su prueba inicial (2007) y daños por un imán apagado y helio líquido. escape (prueba inaugural, 2008) (ver: Accidentes y retrasos en la construcción ) . Debido a que los costos de electricidad son más bajos durante el verano, el LHC normalmente no opera durante los meses de invierno, aunque se hicieron excepciones durante los inviernos 2009/10 y 2012/2013 para compensar los retrasos en la puesta en marcha de 2008 y mejorar la precisión de las mediciones. de la nueva partícula descubierta en 2012, respectivamente.

Accidentes y retrasos en la construcción

  • El 25 de octubre de 2005, José Pereira Lages, técnico, muere en el LHC al caerle encima una aparamenta que transportaba.
  • El 27 de marzo de 2007, un soporte de imán criogénico diseñado y proporcionado por Fermilab y KEK se rompió durante una prueba de presión inicial que involucró a uno de los conjuntos de imanes de triplete interno (cuadrupolo de enfoque) del LHC. Nadie salió herido. El director de Fermilab, Pier Oddone, declaró: "En este caso, estamos estupefactos porque nos perdimos un equilibrio de fuerzas muy simple". La falla había estado presente en el diseño original y permaneció durante cuatro revisiones de ingeniería durante los años siguientes. El análisis reveló que su diseño, hecho lo más delgado posible para un mejor aislamiento, no era lo suficientemente fuerte para soportar las fuerzas generadas durante las pruebas de presión. Los detalles están disponibles en un comunicado de Fermilab, con el que el CERN está de acuerdo. La reparación del imán roto y el refuerzo de los ocho conjuntos idénticos utilizados por el LHC retrasó la fecha de puesta en marcha, prevista entonces para noviembre de 2007.
  • El 19 de septiembre de 2008, durante las pruebas iniciales, una conexión eléctrica defectuosa provocó la extinción del imán (la pérdida repentina de la capacidad superconductora de un imán superconductor debido al calentamiento o a los efectos del campo eléctrico ). Seis toneladas de helio líquido sobreenfriado, utilizado para enfriar los imanes, se escaparon con la fuerza suficiente para romper los imanes de 10 toneladas cercanos de sus soportes, y causaron daños considerables y contaminación del tubo de vacío. Las reparaciones y los controles de seguridad provocaron un retraso de unos 14 meses.
  • Se encontraron dos fugas de vacío en julio de 2009 y el inicio de las operaciones se pospuso aún más hasta mediados de noviembre de 2009.

Exclusión de Rusia

Con la invasión de Ucrania en 2022 por parte de Rusia , se puso en tela de juicio la participación de los rusos con el CERN. Aproximadamente el 8% de la fuerza laboral es de nacionalidad rusa. En junio de 2022, el CERN dijo que el consejo de gobierno "tiene la intención de rescindir" los acuerdos de cooperación del CERN con Bielorrusia y Rusia cuando expiren, respectivamente en junio y diciembre de 2024. El CERN dijo que monitorearía los desarrollos en Ucrania y sigue preparado para tomar medidas adicionales según sea necesario. El CERN dijo además que reduciría la contribución de Ucrania al CERN para 2022 al monto ya remitido a la Organización, renunciando así a la segunda cuota de la contribución.

Corrientes de imán inferiores iniciales

En sus dos ejecuciones (2010 a 2012 y 2015), el LHC funcionó inicialmente con energías por debajo de su energía operativa planificada y aumentó a solo 2 x 4 TeV de energía en su primera ejecución y 2 x 6,5 TeV en su segunda ejecución. por debajo de la energía de diseño de 2 x 7 TeV. Esto se debe a que los imanes superconductores masivos requieren un entrenamiento magnético considerable para manejar las altas corrientes involucradas sin perder su capacidad superconductora , y las altas corrientes son necesarias para permitir una alta energía de protones. El proceso de "entrenamiento" implica hacer funcionar repetidamente los imanes con corrientes más bajas para provocar cualquier apagado o movimiento diminuto que pueda resultar. También lleva tiempo enfriar los imanes a su temperatura de funcionamiento de alrededor de 1,9 K (cerca del cero absoluto ). Con el tiempo, el imán "se asienta" y deja de apagarse con estas corrientes menores y puede manejar la corriente de diseño completa sin apagarse; Los medios del CERN describen los imanes como "sacudiendo" las pequeñas imperfecciones de fabricación inevitables en sus cristales y posiciones que inicialmente habían afectado su capacidad para manejar sus corrientes planificadas. Los imanes, con el tiempo y el entrenamiento, gradualmente se vuelven capaces de manejar sus corrientes planificadas completas sin apagarse.

Pruebas inaugurales (2008)

El primer haz circuló a través del colisionador en la mañana del 10 de septiembre de 2008. El CERN disparó con éxito los protones alrededor del túnel en etapas, tres kilómetros a la vez. Las partículas se dispararon en el sentido de las agujas del reloj hacia el acelerador y se desviaron con éxito a las 10:28 hora local. El LHC completó con éxito su principal prueba: después de una serie de pruebas, dos puntos blancos parpadearon en la pantalla de una computadora que mostraban que los protones viajaron a lo largo del colisionador. Llevó menos de una hora guiar la corriente de partículas alrededor de su circuito inaugural. A continuación, el CERN envió con éxito un haz de protones en sentido contrario a las agujas del reloj, tardando un poco más de una hora y media debido a un problema con la criogenia , y el circuito completo se completó a las 14:59.

incidente de extinción

El 19 de septiembre de 2008, se produjo un apagado magnético en unos 100 imanes de flexión en los sectores 3 y 4, donde una falla eléctrica provocó una pérdida de aproximadamente seis toneladas de helio líquido (el refrigerante criogénico de los imanes ), que se ventiló en el túnel. El vapor que escapaba se expandió con fuerza explosiva, dañando un total de 53 imanes superconductores y sus montajes, y contaminando la tubería de vacío , que también perdió las condiciones de vacío.

Poco después del incidente, el CERN informó que la causa más probable del problema era una conexión eléctrica defectuosa entre dos imanes y que, debido al tiempo necesario para calentar los sectores afectados y luego enfriarlos hasta la temperatura de funcionamiento, tomar por lo menos dos meses para arreglar. El CERN publicó un informe técnico provisional y un análisis preliminar del incidente el 15 y 16 de octubre de 2008 respectivamente, y un informe más detallado el 5 de diciembre de 2008. El análisis del incidente por parte del CERN confirmó que la causa había sido una falla eléctrica. La conexión eléctrica defectuosa condujo (correctamente) a un aborto de seguridad de los sistemas eléctricos que alimentan los imanes superconductores, pero también provocó un arco eléctrico (o descarga) que dañó la integridad del recinto del helio sobreenfriado y el aislamiento al vacío, provocando la falla del refrigerante. la temperatura y la presión aumentaron rápidamente más allá de la capacidad de los sistemas de seguridad para contenerla, lo que provocó un aumento de la temperatura de unos 100 grados centígrados en algunos de los imanes afectados. La energía almacenada en los imanes superconductores y el ruido eléctrico inducido en otros detectores de extinción también desempeñaron un papel en el calentamiento rápido. Alrededor de dos toneladas de helio líquido escaparon de forma explosiva antes de que los detectores activaran una parada de emergencia, y otras cuatro toneladas se filtraron a una presión más baja después. Un total de 53 imanes resultaron dañados en el incidente y fueron reparados o reemplazados durante el cierre de invierno. Este accidente fue discutido a fondo en un artículo de ciencia y tecnología de superconductores del 22 de febrero de 2010 del físico del CERN Lucio Rossi .

En el programa original para la puesta en servicio del LHC, se esperaba que las primeras colisiones "modestas" de alta energía con un centro de masa de energía de 900 GeV tuvieran lugar antes de finales de septiembre de 2008, y se esperaba que el LHC estuviera funcionando a 10 TeV a finales de 2008. Sin embargo, debido al retraso causado por el incidente, el colisionador no estuvo operativo hasta noviembre de 2009. A pesar del retraso, el LHC se inauguró oficialmente el 21 de octubre de 2008, en presencia de líderes políticos, ministros de ciencia de Los 20 Estados miembros del CERN, funcionarios del CERN y miembros de la comunidad científica mundial.

La mayor parte de 2009 se dedicó a reparaciones y revisiones de los daños causados ​​por el incidente de extinción, junto con otras dos fugas de vacío identificadas en julio de 2009; esto empujó el inicio de operaciones a noviembre de ese año.

Ejecución 1: primera ejecución operativa (2009-2013)

Seminario sobre la física del LHC por John Iliopoulos (2009).

El 20 de noviembre de 2009, haces de baja energía circularon por el túnel por primera vez desde el incidente, y poco después, el 30 de noviembre, el LHC alcanzó 1,18 TeV por haz para convertirse en el acelerador de partículas de mayor energía del mundo, superando al Tevatron . El récord anterior de 0,98 TeV por haz se mantuvo durante ocho años.

La primera parte de 2010 vio el aumento continuo de las energías del haz y los primeros experimentos de física hacia 3,5 TeV por haz y el 30 de marzo de 2010, el LHC estableció un nuevo récord de colisiones de alta energía al hacer chocar haces de protones a un nivel de energía combinado de 7 TeV. El intento fue el tercero ese día, después de dos intentos fallidos en los que los protones tuvieron que ser "descargados" del colisionador y hubo que inyectar nuevos haces. Esto también marcó el inicio del principal programa de investigación.

La primera carrera de protones terminó el 4 de noviembre de 2010. Una carrera con iones de plomo comenzó el 8 de noviembre de 2010 y terminó el 6 de diciembre de 2010, lo que permitió que el experimento ALICE estudiara la materia en condiciones extremas similares a las que se produjeron poco después del Big Bang.

CERN planeó originalmente que el LHC funcionaría hasta finales de 2012, con un breve descanso a finales de 2011 para permitir un aumento en la energía del haz de 3,5 a 4 TeV por haz. A fines de 2012, se planeó que el LHC se cerrara temporalmente hasta alrededor de 2015 para permitir la actualización a una energía de haz planificada de 7 TeV por haz. A fines de 2012, a la luz del descubrimiento del bosón de Higgs en julio de 2012 , el cierre se pospuso durante algunas semanas hasta principios de 2013, para permitir obtener datos adicionales antes del cierre.

Cierre prolongado 1 (2013-2015)

Una sección del LHC

El LHC se cerró el 13 de febrero de 2013 para su actualización de 2 años llamada Long Shutdown 1 (LS1), que tocaría muchos aspectos del LHC: permitir colisiones a 14 TeV, mejorar sus detectores y preaceleradores (el Proton Synchrotron y Super Proton Synchrotron), además de reemplazar su sistema de ventilación y 100 km (62 millas) de cableado dañado por colisiones de alta energía desde su primera ejecución. El colisionador mejorado comenzó su largo proceso de puesta en marcha y prueba en junio de 2014, con el Proton Synchrotron Booster comenzando el 2 de junio de 2014, la interconexión final entre los imanes y las partículas en circulación del Proton Synchrotron el 18 de junio de 2014, y la primera sección del El sistema principal de superimán del LHC alcanza una temperatura de funcionamiento de 1,9 K (−271,25 °C), unos días después. Debido al lento progreso con el "entrenamiento" de los imanes superconductores, se decidió iniciar la segunda corrida con una energía menor de 6,5 TeV por haz, correspondiente a una corriente de 11.000 amperios . Se informó que el primero de los imanes principales del LHC se entrenó con éxito el 9 de diciembre de 2014, mientras que el entrenamiento de los otros sectores magnéticos finalizó en marzo de 2015.

Ejecución 2: segunda ejecución operativa (2015-2018)

El 5 de abril de 2015, el LHC se reinició después de una pausa de dos años, durante los cuales se actualizaron los conectores eléctricos entre los imanes de flexión para manejar de manera segura la corriente requerida para 7 TeV por haz (energía de colisión de 14 TeV). Sin embargo, los imanes de flexión solo se entrenaron para manejar hasta 6,5 ​​TeV por haz (energía de colisión de 13 TeV), que se convirtió en la energía operativa de 2015 a 2018. La energía se alcanzó por primera vez el 10 de abril de 2015. Las actualizaciones culminaron en la colisión de protones. con una energía combinada de 13 TeV. El 3 de junio de 2015, el LHC comenzó a entregar datos de física después de casi dos años fuera de línea. En los meses siguientes, se utilizó para colisiones protón-protón, mientras que en noviembre, la máquina cambió a colisiones de iones de plomo y en diciembre comenzó la habitual parada invernal.

En 2016, los operadores de máquinas se centraron en aumentar la luminosidad de las colisiones protón-protón. El valor de diseño se alcanzó por primera vez el 29 de junio y las mejoras adicionales aumentaron la tasa de colisión a un 40% por encima del valor de diseño. El número total de colisiones en 2016 superó el número de la Ejecución 1, con una energía más alta por colisión. La carrera protón-protón fue seguida por cuatro semanas de colisiones protón-plomo.

En 2017, la luminosidad se incrementó aún más y alcanzó el doble del valor de diseño. El número total de colisiones también fue mayor que en 2016.

La carrera de física de 2018 comenzó el 17 de abril y se detuvo el 3 de diciembre, incluidas cuatro semanas de colisiones de plomo a plomo.

Cierre prolongado 2 (2018-2022)

Long Shutdown 2 (LS2) comenzó el 10 de diciembre de 2018. El LHC y todo el complejo del acelerador del CERN se mantuvieron y actualizaron. El objetivo de las actualizaciones era implementar el proyecto High Luminosity Large Hadron Collider (HL-LHC) que aumentará la luminosidad en un factor de 10. LS2 finalizó en abril de 2022. Long Shutdown 3 (LS3) en la década de 2020 tendrá lugar. antes de que se termine el proyecto HL-LHC.

Ejecución 3: tercera ejecución operativa (2022)

El LHC volvió a estar operativo el 22 de abril de 2022 con una nueva energía de haz máxima de 6,8 TeV (energía de colisión de 13,6 TeV), que se alcanzó por primera vez el 25 de abril. Comenzó oficialmente su temporada de física de ejecución 3 el 5 de julio de 2022. Se espera que esta ronda continúe hasta 2026. Además de una mayor energía, se espera que el LHC alcance una mayor luminosidad, que se espera que aumente aún más con la actualización a el HL-LHC después de la ejecución 3.

Cronograma de operaciones

Fecha Evento
10 de septiembre de 2008 El CERN disparó con éxito los primeros protones alrededor de todo el circuito del túnel por etapas.
19 de septiembre de 2008 Se produjo una extinción magnética en alrededor de 100 imanes de flexión en los sectores 3 y 4, lo que provocó una pérdida de aproximadamente 6 toneladas de helio líquido .
30 de septiembre de 2008 Primeras colisiones "modestas" de alta energía planeadas pero pospuestas debido a un accidente.
16 de octubre de 2008 El CERN publicó un análisis preliminar del accidente.
21 de octubre de 2008 Inauguración oficial.
5 de diciembre de 2008 CERN publicó un análisis detallado.
20 de noviembre de 2009 Haces de baja energía circularon por el túnel por primera vez desde el accidente.
23 de noviembre de 2009 Primeras colisiones de partículas en los cuatro detectores a 450 GeV.
30 de noviembre de 2009 El LHC se convierte en el acelerador de partículas de mayor energía del mundo, alcanzando 1,18 TeV por haz, superando el récord anterior de Tevatron de 0,98 TeV por haz que se mantuvo durante ocho años.
15 de diciembre de 2009 Primeros resultados científicos, cubriendo 284 colisiones en el detector ALICE .
30 de marzo de 2010 Los dos haces chocaron a 7 TeV (3,5 TeV por haz) en el LHC a las 13:06 CEST, lo que marcó el inicio del programa de investigación del LHC.
8 de noviembre de 2010 Inicio de la primera carrera con iones de plomo.
6 de diciembre de 2010 Fin de la carrera con iones de plomo. Cierre hasta principios de 2011.
13 de marzo de 2011 Comienzo de la carrera de 2011 con haces de protones.
21 de abril de 2011 El LHC se convierte en el acelerador de hadrones de mayor luminosidad del mundo, alcanzando una luminosidad máxima de 4,67·10 32  cm - 2 s - 1 , superando el récord anterior de Tevatron de 4·10 32  cm - 2 s - 1 mantenido durante un año.
24 de mayo de 2011 ALICE informa que se ha logrado un plasma de quarks y gluones con colisiones de plomo anteriores.
17 de junio de 2011 Los experimentos de alta luminosidad ATLAS y CMS alcanzan 1 fb −1 de datos recopilados.
14 de octubre de 2011 LHCb alcanza 1 fb −1 de datos recopilados.
23 de octubre de 2011 Los experimentos de alta luminosidad ATLAS y CMS alcanzan 5 fb −1 de datos recopilados.
noviembre de 2011 Segundo ensayo con iones de plomo.
22 de diciembre de 2011 Primer nuevo descubrimiento de partículas compuestas, el mesón de bottomonio χ b (3P) , observado con colisiones protón-protón en 2011.
5 de abril de 2012 Primeras colisiones con vigas estables en 2012 tras la parada invernal. La energía se incrementa a 4 TeV por haz (8 TeV en colisiones).
4 de julio de 2012 Primer nuevo descubrimiento de partículas elementales, un nuevo bosón observado que es "consistente con" el bosón de Higgs teorizado . (Esto ahora se ha confirmado como el propio bosón de Higgs).
8 de noviembre de 2012 La primera observación de la muy rara descomposición del mesón B s en dos muones (B s 0 → μ + μ ), una importante prueba de las teorías de la supersimetría , muestra resultados a 3,5 sigma que coinciden con el modelo estándar en lugar de con muchos de sus supersimétricos. variantes simétricas.
20 de enero de 2013 Comienzo de la primera corrida colisionando protones con iones de plomo.
11 de febrero de 2013 Final de la primera corrida colisionando protones con iones de plomo.
14 de febrero de 2013 Comienzo de la primera parada larga para preparar el colisionador para una mayor energía y luminosidad.
Apagado prolongado 1
7 de marzo de 2015 Las pruebas de inyección para Run 2 envían protones hacia LHCb y ALICE
5 de abril de 2015 Ambos haces circularon en el colisionador. Cuatro días después, se logró un nuevo récord de energía de 6,5 TeV por protón.
20 de mayo de 2015 Los protones chocaron en el LHC con una energía de colisión récord de 13 TeV.
3 de junio de 2015 Inicio de la entrega de los datos de física después de casi dos años fuera de servicio para su nueva puesta en servicio.
4 de noviembre de 2015 Fin de las colisiones de protones en 2015, comienzo de los preparativos para las colisiones de iones.
noviembre de 2015 Colisiones de iones a una energía récord de más de 1 PeV (10 15 eV)
13 de diciembre de 2015 Fin de las colisiones de iones en 2015
23 abr 2016 Comienza la toma de datos en 2016
29 junio 2016 El LHC alcanza una luminosidad de 1,0 · 10 34  cm −2 s −1 , su valor de diseño. Otras mejoras a lo largo del año aumentaron la luminosidad un 40 % por encima del valor de diseño.
26 de octubre de 2016 Finales de 2016 colisiones protón-protón
10 de noviembre de 2016 Comienzos de 2016 colisiones protón-plomo
3 de diciembre de 2016 Colisiones protón-plomo a fines de 2016
24 mayo 2017 Comienzo de las colisiones protón-protón de 2017. Durante 2017, la luminosidad aumentó al doble de su valor de diseño.
10 de noviembre de 2017 Fin del modo de colisión protón-protón normal de 2017.
17 abr 2018 Comienzo de las colisiones protón-protón de 2018.
12 de noviembre de 2018 Finales de las operaciones de protones de 2018 en el CERN.
3 de diciembre de 2018 Fin de la carrera de iones de plomo de 2018.
10 de diciembre de 2018 Fin de la operación física de 2018 y comienzo de Long Shutdown 2.
Apagado prolongado 2
22 abr 2022 El LHC vuelve a estar operativo.

Hallazgos y descubrimientos

Un enfoque inicial de la investigación fue investigar la posible existencia del bosón de Higgs , una parte clave del modelo estándar de la física que fue predicho por la teoría, pero que aún no se había observado antes debido a su gran masa y naturaleza esquiva. Los científicos del CERN estimaron que, si el modelo estándar fuera correcto, el LHC produciría varios bosones de Higgs cada minuto, lo que permitiría a los físicos confirmar o refutar finalmente la existencia del bosón de Higgs. Además, el LHC permitió la búsqueda de partículas supersimétricas y otras partículas hipotéticas como posibles áreas desconocidas de la física. Algunas extensiones del modelo estándar predicen partículas adicionales, como los bosones de calibre pesados ​​W' y Z' , que también se estima que están al alcance del LHC para descubrir.

Primera ejecución (datos tomados de 2009 a 2013)

Los primeros resultados físicos del LHC, que involucran 284 colisiones que tuvieron lugar en el detector ALICE , se informaron el 15 de diciembre de 2009. Los resultados de las primeras colisiones protón-protón a energías superiores a las colisiones protón-antiprotón Tevatron de Fermilab fueron publicados por el CMS . colaboración a principios de febrero de 2010, produciendo una producción de hadrones cargados superior a la prevista .

Después del primer año de recopilación de datos, las colaboraciones experimentales del LHC comenzaron a publicar sus resultados preliminares sobre la búsqueda de nueva física más allá del modelo estándar en las colisiones protón-protón. No se detectó evidencia de nuevas partículas en los datos de 2010. Como resultado, se establecieron límites en el espacio de parámetros permitido de varias extensiones del modelo estándar, como modelos con grandes dimensiones adicionales , versiones restringidas del modelo estándar mínimo supersimétrico y otros.

El 24 de mayo de 2011, se informó que el plasma de quarks-gluones (la materia más densa que se cree que existe además de los agujeros negros ) se había creado en el LHC.

Un diagrama de Feynman de una forma en que se puede producir el bosón de Higgs en el LHC. Aquí, dos quarks emiten cada uno un bosón W o Z , que se combinan para formar un Higgs neutral.

Entre julio y agosto de 2011, los resultados de las búsquedas del bosón de Higgs y de partículas exóticas, basados ​​en los datos recopilados durante la primera mitad de la carrera de 2011, se presentaron en conferencias en Grenoble y Mumbai. En la última conferencia, se informó que, a pesar de indicios de una señal de Higgs en datos anteriores, ATLAS y CMS excluyen con un nivel de confianza del 95% (usando el método CLs ) la existencia de un bosón de Higgs con las propiedades predichas por el Modelo Estándar sobre la mayor parte de la región de masas entre 145 y 466 GeV. Las búsquedas de nuevas partículas tampoco arrojaron señales, lo que permitió restringir aún más el espacio de parámetros de varias extensiones del Modelo Estándar, incluidas sus extensiones supersimétricas .

El 13 de diciembre de 2011, el CERN informó que es muy probable que el bosón de Higgs del modelo estándar, si existe, tenga una masa restringida al rango de 115 a 130 GeV. Tanto los detectores CMS como ATLAS también han mostrado picos de intensidad en el rango de 124–125 GeV, en consonancia con el ruido de fondo o la observación del bosón de Higgs.

El 22 de diciembre de 2011, se informó que se había observado una nueva partícula compuesta, el estado de bottomonio χ b (3P) .

El 4 de julio de 2012, los equipos de CMS y ATLAS anunciaron el descubrimiento de un bosón en la región de masas alrededor de 125–126 GeV, con una significancia estadística al nivel de 5 sigma cada uno. Esto cumple con el nivel formal requerido para anunciar una nueva partícula. Las propiedades observadas fueron consistentes con el bosón de Higgs, pero los científicos se mostraron cautelosos en cuanto a si se identifica formalmente como el bosón de Higgs, en espera de un análisis adicional. El 14 de marzo de 2013, el CERN anunció la confirmación de que la partícula observada era de hecho el bosón de Higgs predicho.

El 8 de noviembre de 2012, el equipo del LHCb informó sobre un experimento considerado como una prueba "de oro" de las teorías de la supersimetría en la física, al medir la muy rara descomposición del mesón en dos muones ( ). Los resultados, que coinciden con los predichos por el modelo estándar no supersimétrico en lugar de las predicciones de muchas ramas de la supersimetría, muestran que las desintegraciones son menos comunes de lo que predicen algunas formas de supersimetría, aunque aún podrían coincidir con las predicciones de otras versiones de la teoría de la supersimetría. Se afirma que los resultados, tal como se redactaron inicialmente, no son una prueba, pero tienen un nivel de significancia relativamente alto de 3,5 sigma . El resultado fue confirmado más tarde por la colaboración de CMS.

En agosto de 2013, el equipo del LHCb reveló una anomalía en la distribución angular de los productos de descomposición del mesón B que el modelo estándar no podía predecir; esta anomalía tenía una certeza estadística de 4,5 sigma, justo por debajo del 5 sigma necesario para ser reconocida oficialmente como un descubrimiento. Se desconoce cuál sería la causa de esta anomalía, aunque se ha sugerido como posible candidato al bosón Z' .

El 19 de noviembre de 2014, el experimento LHCb anunció el descubrimiento de dos nuevas partículas subatómicas pesadas,
Ξ′-
segundo
y
Ξ∗−
segundo
. Ambos son bariones que se componen de un quark bottom, uno down y un extraño. Son estados excitados del barión inferior Xi .

La colaboración LHCb ha observado múltiples hadrones exóticos, posiblemente pentaquarks o tetraquarks , en los datos de la Ejecución 1. El 4 de abril de 2014, la colaboración confirmó la existencia del candidato tetraquark Z(4430) con un significado de más de 13,9 sigma. El 13 de julio de 2015, los resultados consistentes con los estados de pentaquark en el decaimiento de los bariones lambda inferiores0
segundo
) Fue reportado.

El 28 de junio de 2016, la colaboración anunció cuatro partículas similares a tetraquarks que se descomponen en un mesón J/ψ y φ, solo una de las cuales estaba bien establecida antes (X(4274), X(4500) y X(4700) y X( 4140) ).

En diciembre de 2016, ATLAS presentó una medición de la masa del bosón W, investigando la precisión de los análisis realizados en el Tevatron.

Segunda carrera (2015-2018)

En la conferencia EPS-HEP 2015 en julio, las colaboraciones presentaron las primeras mediciones de la sección transversal de varias partículas en la energía de colisión más alta.

El 15 de diciembre de 2015, los experimentos ATLAS y CMS informaron una serie de resultados preliminares para la física de Higgs, búsquedas de supersimetría (SUSY) y búsquedas exóticas utilizando datos de colisión de protones de 13 TeV. Ambos experimentos vieron un exceso moderado de alrededor de 750 GeV en el espectro de masas invariante de dos fotones , pero los experimentos no confirmaron la existencia de la partícula hipotética en un informe de agosto de 2016.

En julio de 2017, se mostraron muchos análisis basados ​​en el gran conjunto de datos recopilados en 2016. Se estudiaron con más detalle las propiedades del bosón de Higgs y se mejoró la precisión de muchos otros resultados.

A partir de marzo de 2021, los experimentos del LHC descubrieron 59 nuevos hadrones en los datos recopilados durante las dos primeras ejecuciones.

El 5 de julio de 2022, LHCb informó del descubrimiento de un nuevo tipo de pentaquark compuesto por un quark charm y un antiquark charm y un quark up, down y un extraño, observados en un análisis de desintegraciones de mesones B cargados.

Actualización planificada de "alta luminosidad"

Después de algunos años de ejecución, cualquier experimento de física de partículas generalmente comienza a sufrir rendimientos decrecientes : a medida que los resultados clave alcanzables por el dispositivo comienzan a completarse, los años posteriores de operación descubren proporcionalmente menos que los años anteriores. Una respuesta común es actualizar los dispositivos involucrados, generalmente en energía de colisión, luminosidad o detectores mejorados. Además de un posible aumento a 14 TeV de energía de colisión, en junio de 2018 se inició una actualización de la luminosidad del LHC, llamada Gran Colisionador de Hadrones de Alta Luminosidad, que impulsará el potencial del acelerador para nuevos descubrimientos en física, a partir de 2027. La actualización tiene como objetivo al aumentar la luminosidad de la máquina por un factor de 10, hasta 10 35  cm - 2 s - 1 , brindando una mejor oportunidad de ver procesos raros y mejorando estadísticamente las mediciones marginales.

Colisionador circular del futuro planificado (FCC)

El CERN tiene varios diseños preliminares para un Future Circular Collider (FCC), que sería el destructor de partículas más poderoso jamás construido, con diferentes tipos de colisionadores cuyo costo oscila entre los 9 000 millones de euros (10 200 millones de dólares estadounidenses) y los 21 000 millones de euros. Es la oferta inicial del CERN en un proceso de establecimiento de prioridades denominado Estrategia Europea para la Actualización de la Física de Partículas, y afectará el futuro del campo hasta bien entrada la segunda mitad del siglo. No todos están convencidos de que la FCC sea una buena inversión. “No hay razón para pensar que debería haber una nueva física en el régimen de energía que alcanzaría tal colisionador”, dice Sabine Hossenfelder , física teórica del Instituto de Estudios Avanzados de Frankfurt en Alemania. Hossenfelder dice que las grandes sumas involucradas podrían gastarse mejor en otros tipos de grandes instalaciones. Por ejemplo, dice que colocar un radiotelescopio importante en el lado oculto de la Luna, o un detector de ondas gravitacionales en órbita, serían apuestas más seguras que el colisionador en términos de rendimiento científico.

Seguridad de las colisiones de partículas

Los experimentos en el Gran Colisionador de Hadrones generaron temores de que las colisiones de partículas pudieran producir fenómenos apocalípticos, que involucran la producción de agujeros negros microscópicos estables o la creación de partículas hipotéticas llamadas extraños . Dos revisiones de seguridad encargadas por el CERN examinaron estas preocupaciones y concluyeron que los experimentos en el LHC no presentan ningún peligro y que no hay motivo de preocupación, una conclusión respaldada por la Sociedad Estadounidense de Física .

Los informes también señalaron que las condiciones físicas y los eventos de colisión que existen en el LHC y experimentos similares ocurren de forma natural y rutinaria en el universo sin consecuencias peligrosas, incluidos los rayos cósmicos de ultra alta energía observados que impactan en la Tierra con energías mucho más altas que las de cualquier otro . colisionador hecho por humanos.

Cultura popular

El Gran Colisionador de Hadrones ganó una cantidad considerable de atención fuera de la comunidad científica y su progreso es seguido por la mayoría de los medios científicos populares. El LHC también ha inspirado obras de ficción como novelas, series de televisión, videojuegos y películas.

"Large Hadron Rap" de Katherine McAlpine , empleada del CERN, superó los 7 millones de visitas en YouTube . La banda Les Horribles Cernettes fue fundada por mujeres del CERN. El nombre fue elegido para tener las mismas iniciales que el LHC.

World 's Toughest Fixes de National Geographic Channel , Temporada 2 (2010), Episodio 6 "Atom Smasher" presenta el reemplazo de la última sección de imán superconductor en la reparación del colisionador después del incidente de extinción de 2008. El episodio incluye imágenes reales desde la instalación de reparación hasta el interior del colisionador y explicaciones de la función, la ingeniería y el propósito del LHC.

La canción "Munich" del álbum de estudio de 2012 Scars & Stories de The Fray está inspirada en el LHC. El cantante principal Isaac Slade dijo en una entrevista con The Huffington Post : "Hay un gran colisionador de partículas en Suiza que está ayudando a los científicos a abrir el telón sobre lo que crea la gravedad y la masa. Se están planteando algunas preguntas muy importantes, incluso algunas cosas que propuso Einstein, que acaban de ser aceptadas durante décadas, están empezando a ser cuestionadas. Están buscando la partícula de Dios, básicamente, la partícula que mantiene todo unido. Esa canción es realmente sobre el misterio de por qué todos estamos aquí y qué es lo que mantiene todo junto, ¿sabes?"

El Gran Colisionador de Hadrones fue el foco de la película estudiantil Decay de 2012 , y la película se filmó en los túneles de mantenimiento del CERN.

El largometraje documental Particle Fever sigue a los físicos experimentales del CERN que realizan los experimentos, así como a los físicos teóricos que intentan proporcionar un marco conceptual para los resultados del LHC. Ganó el Sheffield International Doc/Fest en 2013.

Ficción

La novela Ángeles y demonios , de Dan Brown , involucra antimateria creada en el LHC para ser utilizada en un arma contra el Vaticano. En respuesta, el CERN publicó un "¿Realidad o ficción?" página que analiza la precisión de la descripción del libro del LHC, el CERN y la física de partículas en general. La versión cinematográfica del libro tiene imágenes filmadas in situ en uno de los experimentos en el LHC; el director, Ron Howard , se reunió con expertos del CERN en un esfuerzo por hacer que la ciencia de la historia sea más precisa.

En la novela visual/ manga /serie de anime Steins;Gate , SERN (un error ortográfico deliberado de CERN) es una organización que utiliza los agujeros negros en miniatura creados a partir de experimentos en el LHC para dominar el viaje en el tiempo y conquistar el mundo. También participa en la vigilancia masiva a través del proyecto " ECHELON " y tiene conexión con muchos grupos mercenarios en todo el mundo, para evitar la creación de otras máquinas del tiempo.

La novela FlashForward , de Robert J. Sawyer , trata de la búsqueda del bosón de Higgs en el LHC. El CERN publicó una página de "Ciencia y ficción" en la que entrevistaba a Sawyer y a físicos sobre el libro y la serie de televisión basada en él.

En el episodio The 200 de American Dad , Roger cae accidentalmente en el Gran Colisionador de Hadrones, lo que resulta en una gran explosión que crea doscientos clones de sus múltiples personajes.

En el episodio de la comedia de situación estadounidense The Big Bang Theory "The Large Hadron Collision" (episodio 15 de la temporada 3), a Leonard se le ofrece la oportunidad de visitar el Gran Colisionador de Hadrones.

Ver también

Referencias

enlaces externos

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