1. Arranca el programa de investigación del Gran Colisionador
El éxito de las colisiones en el LHC inaugura los
nuevos descubrimientos de la física
El descubrimiento de la misteriosa materia oscura del Universo, la confirmación
de la existencia de una supersimetría entre las partículas y el hallazgo del
escurridizo bosón de Higgs son algunos de los enigmas de la Física que podrían
resolverse en los próximos dos años gracias al éxito alcanzado hoy por el Gran
Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN, en la frontera franco-suiza. Esta
mañana dos haces de protones han colisionado en el LHC a 7 teraelectronvoltios
(TeV), la mayor energía alcanzada jamás en un acelerador de partículas.
SINC
Europa
30.03.2010 14:22
Tras unas horas de retraso por incidencias
técnicas, a las 13.06 horas dos paquetes de
protones que circulaban por el gigantesco
anillo de 27 kilómetros del LHC han
chocado. En la imagen, el centro de control
del CERN. Foto: SINC.
El momento que miles de físicos de
partículas de todo el mundo estaban esperando ha sucedido esta mañana en el CERN, no muy
lejos de Ginebra (Suiza). Tras unas horas de retraso por incidencias técnicas, a las 13.06 horas
dos paquetes de protones que circulaban por el gigantesco anillo de 27 kilómetros del LHC han
chocado, según han confirmado los cuatro detectores (CMS, ATLAS, ALICE y LHCb) de la gran
máquina. Comienza así el programa de investigación del mayor colisionador de partículas del
mundo.
Los científicos del CERN han arrancado en aplausos cuando las pantallas de sus ordenadores
se han iluminado con los gráficos de colores que confirmaban el éxito de las colisiones. “Las
manchas azules y rojas son depósitos de energía del calorímetro (medidor de la energía de las
partículas) y las rayas amarillas representan las trayectorias que han seguido las partículas
cargadas durante la colisión”, explica a SINC Juan Alcaraz, investigador principal del proyecto
del CIEMAT en el detector CMS.
Los haces han circulado en sentido contrario a 3,5 TeV cada uno, la mayor energía conseguida
hasta ahora en un acelerador, pero al colisionar se ha generado el doble: 7 TeV. Esto supone
3,5 veces más que los aproximadamente 2 TeV con los que trabajan en el colisionador
Tevatrón del Fermilab, la “competencia” del LHC en Estados Unidos.
A partir de este momento, y a lo largo de entre 18 y 24 meses, comienza “la serie más grande
de nuevos descubrimientos potenciales que los físicos de partículas han visto en más de una
década”, según ha señalado Rolf Heuer, Director General del CERN.
Supersimetría y materia oscura
Heuer, que de viaje por Japón ha compartido por videoconferencia el éxito del acontecimiento,
ha destacado que el LHC “tiene una oportunidad real en los próximos dos años de descubrir

2. partículas supersimétricas, posiblemente elucidando la naturaleza de la materia oscura, que
constituye cerca de un cuarto del Universo”.
La supersimetría es una hipótesis que plantea que a cada una de las partículas elementales de
la materia, divididas en fermiones (como los quarks) y bosones (como el fotón), le corresponde
un compañero supersimétrico bosón o fermión respectivamente. Así, por ejemplo, el quark
“arriba” tiene una partícula supersimétrica “sarriba”, y el fotón tiene otra denominada “fotino”,
ninguna de las dos descubiertas hasta ahora.
La partícula supersimétrica más ligera sería el neutralino (en el que participa el “fotino”, entre
otros), y podría ser clave para explicar la naturaleza de la materia oscura, que de momento no
se ha podido detectar directamente.
Los detectores ATLAS y CMS tendrán cada uno datos suficientes para duplicar la sensibilidad a
partículas supersimétricas establecida hasta ahora, de hasta 400 GeV). El LHC elevará el
rango de descubrimiento hasta 800 GeV.
Los experimentos del LHC también explorarán la posibilidad de encontrar nuevas partículas
masivas y dimensiones “extra” (además de las tres conocidas) hasta masas de 2 TeV (también
el doble del 1 TeV actual), así como continuar la investigación sobre la asimetría materia-
antimateria o sobre por qué las dos no se aniquilaron mutuamente en los instantes siguientes al
Big Bang.
En busca del bosón de Higgs
Además de estos descubrimientos potenciales, el programa de investigación del LHC se
centrará en la búsqueda del bosón de Higgs, o al menos descartar que se encuentra en
determinados rangos de energía. Esta partícula mítica en el campo de la física podría explicar
la masa de otras partículas elementales y muchos aspectos de la estructura de la materia.
Tan pronto como se hayan "redescubierto" las partículas conocidas del Modelo Estándar
aceptado por los científicos, un paso previo necesario antes de buscar “la nueva física”, los
experimentos del LHC iniciaran la búsqueda sistemática del bosón de Higgs.
Con las colisiones cruzadas el análisis combinado de ATLAS y CMS será capaz de explorar un
amplio rango de masas, e incluso hay una oportunidad de descubrir si el bosón de Higgs tiene
una masa de cerca de 160 GeV. Si es mucho más ligero o muy pesado, será más difícil de
encontrar en esta primera carrera del LHC.
Miles de científicos en todo el mundo esperan impacientes la llegada de los datos del LHC a
través de la red de computación Grid, entre ellos más de dos mil estudiantes de doctorado para
elaborar sus tesis.
Después de esta “primera carrera” de alrededor de dos años del LHC –con una pequeña
parada técnica entre medias-, la gran máquina se apagará para realizar el mantenimiento
rutinario y poder completar los trabajos necesarios para alcanzar la energía para la que está
diseñado:14 TeV. Hasta ahora el CERN operaba en ciclos anuales.
"Dos años de funcionamiento continuo es mucho pedir tanto para los operadores como los
experimentos del LHC, pero valdrá la pena el esfuerzo", concluye Heuer.
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Declaraciones de los portavoces de los cuatro experimentos del LHC

3. ATLAS, Fabiola Gianotti: "Con estas energías de colisión récord, los experimentos del LHC se
dirigen a una vasta región por explorar, y comienza la caza de materia oscura, nuevas fuerzas,
nuevas dimensiones y el bosón de Higgs. El hecho de que los experimentos ya han publicado
artículos científicos con los datos del año pasado es muy buena señal para esta primera
carrera de la física”.
CMS, Guido Tonelli: "Todos hemos quedado impresionados con el rendimiento del LHC hasta
ahora, y es particularmente satisfactorio ver cómo nuestros detectores de partículas están
trabajando, mientras que nuestros equipos de física en todo el mundo ya están analizando los
datos. Nos dirigiremos pronto a algunos de los mayores misterios de la física moderna, como el
origen de la masa, la gran unificación de las fuerzas y la presencia de la abundante materia
oscura en el universo. Espero momentos muy emocionantes frente de nosotros”.
ALICE, Jürgen Schukraft: "Este es el momento que esperábamos y para el que nos hemos
preparado. Estamos deseando obtener los resultados de las colisiones de protones, y este año,
más adelante, de colisiones de iones de plomo, para darnos nuevas pistas sobre la naturaleza
de la interacción fuerte y la evolución de la materia en el Universo temprano”.
LHCb, Andrei Golutvin: “LHCb está listo para la física. Tenemos un gran programa de
investigación por delante de nosotros para explorar la naturaleza de la asimetría materia-
antimateria en más profundidad como jamás se había hecho antes".
Fuente: SINC
Entrevista a Teresa Rodrigo, física española en el CERN
“Con el LHC se abrirán nuevas vías de comprensión
de la naturaleza”
Teresa Rodrigo (Lérida, 1956), catedrática de Física Atómica, Molecular y
Nuclear de la Universidad de Cantabria e investigadora del Instituto de Física de
Cantabria (IFCA), trabaja ahora en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del
CERN, cerca de Ginebra. La científica acaba de ser nombrada presidenta del
Consejo de Colaboración del detector CMS. En el centro de control de este
experimento SINC ha hablado con la investigadora hoy, el día en que el LHC ha
conseguido la mayor energía de colisión entre partículas (7 teralectronvoltios).
SINC
Europa
30.03.2010 17:39
¿Cómo ha vivido el momento de las colisiones?
Aunque parezca mentira me he emocionado mucho, porque lo llevamos esperando hace
muchos años. Es una época maravillosa la que empieza ahora.
¿Y qué suponen para el CMS las colisiones a 7 TeV?
La colaboración esta con todos sus ojos y talento preparada para explotar lo mejor posible los
nuevos datos. Es un momento muy esperado, entramos en una nueva región de energía y no
sabemos todavía que nos deparara. Lo que es seguro es que con el LHC se abrirán nuevas
vías de compresión de la naturaleza y esto es siempre excitante.

4. ¿Cree que el LHC toma ventaja respecto a su máximo competidor, el Tevatrón del
laboratorio Fermilab (EEUU), en el que usted también participa?
Una ventaja fundamental es que la energía ahora en el LHC es 7TeV y en el Tevatrón son 2
TeV, y de esta forma aquí se tiene acceso a una región de energía a la que no se puede
acceder allí. Pero el Tevatrón lleva tomando datos 20 años y juegan con la ventaja de una
estadística acumulada. Estos dos factores se compensan de alguna manera.
¿Cómo valora el acontecimiento de hoy, en general?
Creo que es un acontecimiento muy relevante para la comunidad científica en general, no solo
para nuestra especialidad. El proyecto LHC es uno de los mayores proyectos científicos
concebidos y su éxito es muy muy importante para el buen desarrollo de la ciencia y la
tecnología. Su escala es mundial, y a partir de ahora pueden descubrirse hechos relevantes en
la física de partículas.
Y en ese camino va a presidir el Consejo de Colaboración del CMS. ¿Cuándo comienza a
ejercer como presidenta?
El mandato comienza el 1 de enero de 2011. La duración es por dos años. Durante este tiempo
hay un solapamiento con el actual presidente para garantizar la mejor continuidad posible en el
trabajo.
¿Qué representa este nombramiento para usted?
Una responsabilidad importante y también un honor el poder desempeñarlo. Creo que es un
puesto importante que pone de manifiesto el buen trabajo y contribución de la comunidad
española en este gran proyecto científico que es el LHC y en particular CMS.
¿En qué ha consistido la investigación del CMS hasta ahora?
Los grupos españoles llevamos trabajando en CMS desde sus comienzos, hace casi 20 años.
Hemos contribuido a las diferentes fases del experimento, diseño y construcción del detector y
de la infraestructura de software y computing del experimento en estos años. Y ahora a la
operación del detector y al análisis de datos y explotación científica.
¿Y el papel que ha jugado el equipo del IFCA?
El IFCA es uno de los 4 grupos españoles en CMS, junto con el CIEMAT, la Universidad de
Oviedo y la Universidad Autónoma de Madrid. Creo que el IFCA ha desarrollado una
contribución importante en la línea de trabajo de estos grupos en CMS. Nos hemos
concentrado principalmente, hasta ahora, en la contribución al sistema de muones de CMS y
en la infraestructura de computing. En concreto el IFCA se ha dedicado en especial al sistema
de alineamiento de muones y al desarrollo de uno de los centros de computación (Tier2)
españoles para CMS.
¿Qué es exactamente un sistema de alineamiento del detector de muones?
Un sistema de alineamiento es un conjunto de "reglas o patrones" de medida (hechas de
láseres y sensores) distribuidas por todo el detector de CMS, para monitorear de forma
continua las posiciones en el espacio de los distintos elementos de detección. Estas "reglas"
son de gran precisión. Tienen que informar con una precisión de decimas de milímetro sobre la
posición de objetos de dimensiones muy grandes, de aproximadamente 20m x 20m x 20m de
volumen.
Y a partir de ahora, ¿cuales son los siguientes proyectos?
Ahora toca la participación en la toma de datos y la explotación científica del experimento, y ahí

5. estamos. Sin olvidar por supuesto el trabajo en investigación y desarrollo (I+D) para futuras
mejoras u otros proyectos científicos que sucederán a CMS y el LHC.
Fuente: SINC