Un lugar diferente y desconocido: CERN (I)
¿Qué es el CERN?
El CERN, conocido oficialmente como la Organización Europea para la Investigación Nuclear, es uno de los centros de investigación más importantes del mundo. Fundado en 1954 y ubicado cerca de Ginebra, Suiza, el CERN se dedica principalmente a la física de partículas.
En el CERN, los científicos aceleran partículas a velocidades cercanas a la de la luz y las hacen colisionar para estudiar sus interacciones. Este proceso ayuda a entender mejor los componentes fundamentales del universo. Uno de los proyectos más conocidos del CERN es el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), el acelerador de partículas más grande y potente del mundo.
Algunos datos sobre el CERN
El CERN fue fundado el 29 de septiembre de 1954.
Presupuesto: El presupuesto anual del CERN es de aproximadamente 1.230 millones de francos suizos.
Empleados: El CERN cuenta con alrededor de 2.635 empleados, aunque diariamente participan entre 10000 y 15000 personas. El CERN tiene más de 17500 usuarios científicos de todo el mundo, lo que representa a más de 110 nacionalidades y 600 universidades.
Estados miembros: Actualmente, el CERN tiene 22 estados miembros.
Colaboradores: Más de 10.000 científicos de más de 100 nacionalidades diferentes trabajan en el CERN.
Gran Colisionador de Hadrones (LHC):
De acuerdo con el sitio web del CERN, “el Gran Colisionador de Hadrones consiste en un anillo de 27 kilómetros de imanes superconductores, que tienen una serie de estructuras aceleradoras para impulsar la energía de las partículas a lo largo del camino”.
“Dentro del acelerador, dos haces de partículas de alta energía viajan a una velocidad cercana a la de la luz (99,9999991% de la velocidad de la luz) antes de chocar y lo hacen en sentidos opuestos en tubos de haz separados: dos tubos mantenidos en ultra alto vacío”.
“Estos haces son guiados alrededor del anillo del acelerador por un fuerte campo magnético mantenido por electroimanes superconductores, los cuales se construyen a partir de bobinas de cable eléctrico que operan en estado superconductor y hacen más eficiente el paso de la electricidad sin resistencia ni pérdida de energía”.
Longitud: 27 kilómetros.
Energía: Puede alcanzar energías de hasta 13 TeV (teraelectronvoltios). 1 tera = 1 billón.
Datos: Genera alrededor de 50 petabytes de datos al año.
Tamaño del LHC: El Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés) es el acelerador de partículas más grande y potente del mundo. Tiene un anillo principal de 27 kilómetros de circunferencia, ubicado a unos 100 metros bajo tierra en la frontera entre Francia y Suiza.
Temperatura extrema: El LHC opera a temperaturas extremadamente bajas para mantener los imanes superconductores en funcionamiento. Se enfría a aproximadamente -271.3 grados Celsius, que es más frío que el espacio exterior.
Velocidad de las partículas: Las partículas aceleradas en el LHC viajan a una velocidad cercana a la de la luz, alcanzando el 99.9999991% de la velocidad de la luz. En cada segundo dan unas 11300 vueltas al anillo
Energía de colisión: El LHC ha alcanzado energías de colisión de hasta 13 teraelectronvoltios (TeV). Esto lo convierte en el colisionador de partículas con mayor energía en el mundo.
Datos generados: En un solo año, el LHC puede generar alrededor de 50 petabytes de datos. Esto requiere una infraestructura computacional masiva para el almacenamiento y análisis de los datos.
Consumo de energía: El LHC consume aproximadamente 120 megavatios de potencia eléctrica, lo que es comparable al consumo de una ciudad pequeña.
Número de detectores: El LHC tiene cuatro detectores principales: CMS, ALICE, ATLAS y LHCb. Cada uno está diseñado para diferentes tipos de investigaciones y experimentos.
Cantidad de protones: En el LHC, los haces de protones consisten en aproximadamente 2808 paquetes (o "bunches"), y cada paquete contiene unos 100 mil millones de protones.
Presión ultra baja: Dentro del tubo de aceleración del LHC, la presión es similar a la que se encuentra en el espacio interplanetario, alrededor de 10^(-13) atmósferas, lo que es esencial para evitar la colisión de partículas con moléculas de aire.
La temperatura más baja del Universo: La temperatura dentro de la zona de conducción de los protones alcanza los -271,3 grados centígrados (1,85 grados Kelvin). El vacío interestelar posee una temperatura superior a esta.
Estos datos reflejan la magnitud y complejidad del trabajo que se realiza en el CERN, donde se realizan algunos de los experimentos más avanzados en física de partículas.
Ismael Camarero
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Para saber más:
https://cerncourier.com/a/alice-3-a-heavy-ion-detector-for-the-2030s/
https://home.cern/press/2022/ALICE-upgrades-LS2
https://home.cern/resources/image/experiments/cms-images-gallery
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