Búsqueda · 32 momentos en 21 episodios
Silvana TapiaLuisa AchaerandioIgnacio CrespoFrancis VillatoroHéctor SocasGastón Giribetluminosidad en colisionadores de partículasfactor luminosidad orden de magnitudmáquina diseño factor cuatrorelación señal ruido hlhcacumulado de colisiones hlhcluminosidad hlhc factor 4colisiones hlhc 3000 inversosluminosidad integrada hlhccolisiones hlhc orden de magnitudluminosidad instantánea factor 2-4Francis VillatoroHLHCLHCHLLHCCMSFentobarHéctor SocasEHC8 teraelectrónvoltios2.4 teraelectrón voltios7 teraelectronvoltios14 teraelectronvoltiosGran Colisionador de HadronesGran Colisionador de Hadrones (LHC)AtlasPhysis Letters BCERNArchive
Colisiones HLHC Orden de magnitud
Con
0:000:301:001:302:002:303:003:29
Francis Villatoro explica cómo la luminosidad integrada, es decir, el número total de colisiones durante la vida útil del HLHC, aumentará significativamente en un orden de magnitud.
…en un colisionador de partículas; pero ¿cuál es el problema? Primero que no estamos con control a fuentes, pero segundo porque no tenemos luminosidad suficiente, no alcanzamos la luminosidad, la estadística que necesitamos para saber lo que pasa ahí. Así que es muy importante la luminosidad, no es un detalle, digo, va muy de la madre. Bajar el ruido de la gráfica y ver las señales que hay ahí enterradas en el ruido. Pero bueno, que nadie se piense que estamos hablando de subir el número de colisiones, la luminosidad, un orden de magnitud. Estamos hablando de un factor del orden de 2, 3, quizás se llegue a 4, ¿vale? O sea, todo depende de lo bien que se haga la máquina en estos años y lo bien que se diseñe. Y el objetivo sería multiplicarlo por un factor de 4. Recordemos que multiplicar un factor 4 de luminosidad no significa aumentar la relación señal-ruido a un factor 4. La relación señal-ruido va con la raíz cuadrada, suponiendo que la distribución sea normal, que me imagino que será el caso. Va con la raíz del número de eventos, o sea que si aumentas un factor 4 la luminosidad, aumenta un factor 2 la relación señal-ruido. De todas formas, lo que sí se espera es que el acumulado de colisiones, el LHC básicamente, redondeando mucho, ha acumulado unos 300 inversos de centobar de colisiones; el HLHC en su periodo de vida, 10-12 años, se espera que obtenga 10 veces más colisiones, o sea, unos 3.000 inversos de centobar. Lo que se llama la luminosidad integrada, el número total de colisiones durante todo el periodo de vida de la máquina va a llegar a un orden de magnitud. Pero en lo que es la luminosidad instantánea, la que ocurre en cada número de colisiones por segundo, solo va a subir eso en un factor entre 2 y 4 que se irá subiendo conforme vaya avanzando la vida de la máquina. Inicialmente se va a tratar de que se pueda conseguir la máxima energía, que no es mucho mayor, porque gran parte de los imanes superconductores de la máquina no se pueden cambiar; se van a cambiar ciertas cosas, pero no todas. Vamos a hacer la máquina desde…
Significado #1 · Palabras #1
Francis Villatoro explica que la siguiente fase del Gran Colisionador de Hadrones (LHC), llamada HL-LHC, permitirá superar los límites actuales para seguir estudiando detalles del modelo estándar.
Habla: Francis VillatoroSignificado #9lhc preparado para hllhccolisiones por segundo en lhcmejoras detectores del gran colisionadortúnel e imanes superconductores lhchl-llhc supera límites del ehcehc tope estudio modelo estándargran colisionador de hadrones hl-llhc…otra colisión en las próximas semanas, pero ya hay cosas de pruebas muy específicas de algunos sistemas que hay que probar y lo que vamos a entrar es una parada larga, la tercera parada larga que será una parada de unos tres años y medio hasta el año 2030. En la que el LHC va a ser preparado para la siguiente fase de su vida, que es el HLLHC. El EHC es el gran colisionador de hadrones y HL es de alta luminosidad. Se va a incrementar el número de colisiones por segundo. Y entonces todo eso requiere, aparte de mejoras en todos los detectores, que son mejoras que se han ido haciendo diferentes años y que se seguirán haciendo los próximos años, requiere tocar todo el túnel, todos los imanes superconductores y mejorar toda esa infraestructura para pasar a esa siguiente fase, que será una fase. Que durará 10 años o 12 años de colisiones a partir de 2030. Entonces es la gran revolución. Realmente, el EHC ha llegado a un cierto tope en el que, para seguir estudiando ciertos detalles del modelo estándar, tiene que superar los límites que tiene actualmente el EHC y eso es lo que se va a intentar lograr con el HL-LHC. entonces es un día emblemático, que digamos (entre comillas) va a pasar la historia. Aunque no sé si muchos medios se harán eco de esta noticia, pero bueno: hay un vídeo en directo que podremos ver offline todos los que estamos ahora disfrutando del directo…
Francis Villatoro explica cómo las primeras colisiones en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) se realizaron con baja energía para facilitar el análisis debido al menor ruido de fondo.
Habla: Francis VillatoroSignificado #14colisiones lhc baja energíaanálisis partícula colisiones limpiasdescubrimiento partícula energías bajasapilado de colisiones menor…que hubo, hubo que rebajarlo y ya se ha bajado y se trabajó a 5, a 7, a 8, a 12, 12 y medio, 12, a 13 y ahora estaban a 13 y medio. Hay que recordar que eso fue una gran fortuna, una de las grandes razones por las cuales el LHC descubrió el GIS tan pronto fue Que las primeras colisiones eran con muy baja energía y eso facilitaba el análisis porque tenía mucho menos ruido de fondo. Las colisiones son muy sucias, el apilado de colisiones, el pile up y claro, al trabajar a baja energía el apilado es mucho menor y las colisiones son mucho más limpias y es mucho más fácil descubrir la partícula. Entonces se adelantó el descubrimiento gracias a poder trabajar con energías más bajas; que eso no era la idea original. La idea original, ¿os acordáis?, es que se encendió a máxima energía y pegó un Petardazo porque había unas soldaduras que estaban mal y un trozo del propio, digamos, el tubo se rompió directamente saltó. Y eso fue un daño tremendo. Entonces la reparación que se hizo en muchos lugares, no solo en el sitio más dañado, no ha permitido…
Francis Villatoro explica cómo las primeras colisiones físicas del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) ocurrieron con energías bajas, alrededor de 7 teraelectronvoltios, y posteriormente se incrementaron a 8 teraelectronvoltios.
Habla: Francis VillatoroSignificado #8colisiones físicas con 7 teraelectronvoltiosenergías bajas gran colisionador hadronesmáquina diseñada para 14 teraelectronvoltios50 o 60 colisiones simultáneas…y bueno esa es una cuestión que ya os digo se resolvió básicamente a base de chapuzas es la verdad este tipo de cosas se chapuicean y entonces había un enorme miedo de que esas chapuzas no aguantaran la energía de diseño entonces se empezó trabajando con energías muy bajas, se fue subiendo poco a poco, entonces las primeras colisiones de verdad físicas fueron con 7, 7 tera de tronvoltios y fue un primer año y después pasaron a 8 tera de tronvoltios y claro, trabajar con 7 y 8 tera de tronvoltios fue una máquina que estaba diseñada para trabajar a 14, el doble, pues el apilado que ahora pues son 50 o 60 colisiones simultáneas por cada colisión útil, las otras son inútiles, no tienen que tienen contenido energético suficiente para ser interesantes, se reducía como a 20. Entonces, te eliminabas el ruido en un factor de 3. Entonces, eso permitió ver el bosón de Higgs mucho antes y fue, bueno, vino muy bien. No le diré el premio Nobel al LHC, pero lo malo a veces viene bien, ¿no? Y hemos podido estudiar la física de Dusson de Gis a energía creciente porque conforme se ha ido, la…
Francis Villatoro explica que el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) ha finalizado su actividad y se espera que el HLHC se encienda en primavera de 2030.
Habla: Francis VillatoroPalabras #2lhc finaliza su actividadhlhc se encenderá en 2030rampa de energía del hlhc…y ya no sabemos cómo van esos asuntos. ¿No? Pero tenías una información detallada de qué habían mirado, qué pruebas hacían, porque estudiar la máquina y entenderla en detalle era clave para ir tratando de meter siempre más colisiones, meter más energía. Pero entonces eso ha acabado, digamos; el LHC como tal ya ha acabado, acaba hoy y a partir de 2030, si todo va bien, primavera de 2030, se encenderá el HLHC y se tratará en poco tiempo. No sé si lo volverán a intentar en un mes, o lo dejarán, digamos; vamos a dejarlo para tres o cuatro meses, para una rampa de ir subiendo la energía hasta la de diseño. Quería decir una cosa que, Francis, fíjense lo que dijo Francis, que no va a haber grandes cambios en energía, quizá un poco, pero sobre todo en la luminosidad; pero eso es muy importante porque, de hecho, los experimentos más energéticos que tenemos, los que…
Francis Villatoro explica cómo la luminosidad integrada, es decir, el número total de colisiones durante la vida útil del HLHC, aumentará significativamente en un orden de magnitud.
Habla: Francis VillatoroSignificado #1 · Palabras #1luminosidad en colisionadores de partículasfactor luminosidad orden de magnitudmáquina diseño factor cuatrorelación señal ruido hlhcacumulado de colisiones hlhcluminosidad hlhc factor 4colisiones hlhc 3000 inversosluminosidad integrada hlhccolisiones hlhc orden de magnitudluminosidad instantánea factor 2-4…en un colisionador de partículas; pero ¿cuál es el problema? Primero que no estamos con control a fuentes, pero segundo porque no tenemos luminosidad suficiente, no alcanzamos la luminosidad, la estadística que necesitamos para saber lo que pasa ahí. Así que es muy importante la luminosidad, no es un detalle, digo, va muy de la madre. Bajar el ruido de la gráfica y ver las señales que hay ahí enterradas en el ruido. Pero bueno, que nadie se piense que estamos hablando de subir el número de colisiones, la luminosidad, un orden de magnitud. Estamos hablando de un factor del orden de 2, 3, quizás se llegue a 4, ¿vale? O sea, todo depende de lo bien que se haga la máquina en estos años y lo bien que se diseñe. Y el objetivo sería multiplicarlo por un factor de 4. Recordemos que multiplicar un factor 4 de luminosidad no significa aumentar la relación señal-ruido a un factor 4. La relación señal-ruido va con la raíz cuadrada, suponiendo que la distribución sea normal, que me imagino que será el caso. Va con la raíz del número de eventos, o sea que si aumentas un factor 4 la luminosidad, aumenta un factor 2 la relación señal-ruido. De todas formas, lo que sí se espera es que el acumulado de colisiones, el LHC básicamente, redondeando mucho, ha acumulado unos 300 inversos de centobar de colisiones; el HLHC en su periodo de vida, 10-12 años, se espera que obtenga 10 veces más colisiones, o sea, unos 3.000 inversos de centobar. Lo que se llama la luminosidad integrada, el número total de colisiones durante todo el periodo de vida de la máquina va a llegar a un orden de magnitud. Pero en lo que es la luminosidad instantánea, la que ocurre en cada número de colisiones por segundo, solo va a subir eso en un factor entre 2 y 4 que se irá subiendo conforme vaya avanzando la vida de la máquina. Inicialmente se va a tratar de que se pueda conseguir la máxima energía, que no es mucho mayor, porque gran parte de los imanes superconductores de la máquina no se pueden cambiar; se van a cambiar ciertas cosas, pero no todas. Vamos a hacer la máquina desde…
Francis Villatoro explica cómo las colisiones de haces de protones generan gluones y quarks que se desintegran en grandes chorros de partículas.
Habla: Francis VillatoroSignificado #4colisiones de haces de protonesgluones y quarks en el ehcchorros hadrónicos en colisionesdistribuciones angulares de chorrosestadística de ángulos de separaciónmodelo teórico distribución angular colisionescms preprint archive cern marzodesarrollo perturbativo dinámica cuánticaleading order cmsexperimento cms y distribución angularcolisiones que producen dos chorrosartículo atlas en los próximos mesesenergía de colisiones a tres chorrosehmc y colisiones más energéticas…del CERN, se llama el CDS, el sistema de documentación del CERN, un artículo que estudia o busca, digamos, señales de Nueva Física, de Nueva Física más allá del modelo estándar, utilizando la distribución angular de las colisiones que producen dos chorros. Cuando colisionas el haz de protones con el otro haz de protones y tienes colisiones, lo más llamativo es que la colisión de más energía que produzcas, produzca gluones o quarks que se desintegran en chorros hadrónicos, en grandes chorros de partículas. Entonces, en el EHC hay colisiones que producen dos chorros, que producen tres, cuatro, cinco, seis; no recuerdo cuál era el récord, pero del orden de siete, por ahí; no recuerdo si se llegó a ocho, pero en cualquier caso la mayoría, casi todas las colisiones tienen dos chorros. Entonces, estudiando las distribuciones angulares de los chorros, yo puedo construir una función que me da cómo varía con la energía esa distribución de, digamos, una especie de estadística de cuántas colisiones producen dos chorros con un cierto ángulo de separación. entre ellos entonces tenemos modelos teóricos para predecir esa distribución, entonces CMS publicó, estaba enviado a Physis Letters B todavía no ha aparecido en la revista, pero aparecerá, y en la web del CERN el 26 de marzo, el preprint También está en Archive, también en marzo, y este artículo lo que nos estudia es el mejor modelo teórico que tenemos para esta curva de distribución, lo que llaman la distribución angular de colisiones que producen dos chorros y tenemos un modelo teórico y el modelo teórico más preciso que es el N, es un desarrollo perturbativo en la dinámica cuántica, el orden principal es el leading order, la L, y después tienes el siguiente orden y el siguiente, pues esto es N cuadrado LO, o sea, del next to next to leading order, entonces sería algo así como tercer orden. Entonces se ha obtenido una curva y CMS ha utilizado Ese nuevo resultado teórico, antes que Atlas, que probablemente el artículo de Atlas se publicará en los próximos meses, para ver si hay desviaciones en la física responsable de la producción de dos chorros. ¿Y por qué esto es interesante? Porque dos chorros no solo son el resultado más habitual de las colisiones que se almacenan en disco, que se producen en el EHC, sino que además, como son lo más común, lo más probable que ocurra, es también las colisiones que más energía alcanzan. Alcanzan. Es decir, las colisiones a tres chorros, pues la energía total de esas colisiones, como son muchas menos colisiones, la probabilidad de que alguna de esas colisiones tengan una energía muy muy alta es muy baja. Pero con dos chorros, como hay muchas más colisiones, pues la probabilidad es más alta. Con lo que yo puedo explorar regiones de energía, procesos energéticos, a una frontera más alta gracias a las colisiones que producen solamente dos chorros: que es el tope de energía que yo espero. En estas colisiones con CMS el tope ha estado del orden de 8…
Francis Villatoro explica cómo se están analizando colisiones que producen dos chorros en el experimento CMS, específicamente en un rango de energía entre 2.4 y 8 teraelectrón voltios.
Habla: Francis VillatoroSignificado #6chorros en experimento cmsmodelo teórico y exceso de colisiones…es que, excepcionalmente, pues hay procesos, las colisiones son entre dos cosas, en que esas dos cosas que colisionan alcanzan más energía. Y aquí entonces se ha explorado un rango de energía entre 2,4 y aproximadamente 8 TV, diferentes procesos de física. Esperada de número de colisiones que producen dos chorros en función del ángulo para todo ese rango de energía; por encima de 7 terelectrónvoltios solo se han localizado 50 colisiones. Son muy poquitas; por encima de 7 terelectrónvoltios hay muy poquitas, pero bueno, por poquitas que sean, yo puedo ajustarlas al modelo teórico y ver si veo algún tipo de exceso. Entonces tú ajustas el modelo teórico a las colisiones, a La distribución que tú observas y esperas ver algún tipo de desviación. Hay una especie como de histograma; hay diferentes trozos en energía, diferentes intervalos en energía y entonces si en alguno de esos intervalos de energía hay más colisiones de las…
Francis Villatoro explica que, según algunos modelos, se podría observar un exceso de colisiones entre 6 y 8 teletronvoltios, aunque otros modelos reducen este intervalo a entre 17 y 37.
Habla: Francis VillatoroSignificado #7colisiones entre 6 y 8 teletronvoltiosteorías efectivas a 17 teletronvoltiosexceso de más de 50 colisionesexperimento cms con 50 colisiones…quarks fueran partículas compuestas a una energía del orden de 37 TV y fuera la teoría que describe esa composición una concreta, pues entonces con un límite en colisiones de solo 8 TV, yo estoy explorando. Habría, habría una modificación, habría un exceso, Entre 6 y 8 teletronvoltios se vería un exceso de colisiones. Tampoco está hablando de todos los quarks, ¿no? No, no, y entonces fijaros, hay otros modelos que lo bajan, o sea, el intervalo está entre 17 y 37. Entonces, como mínimo, bueno, tú me dirás, bueno, pero eso depende del modelo. Bueno, lo independiente del modelo, algunos modelos más generales son teorías efectivas, ¿no? Más generales son 17 teletronvoltios. Entonces, lo que tendríamos que haber visto en esas 50 colisiones, un exceso, tendríamos que haber visto más de 50 colisiones. Y lo que nos dice CMS, claro, esto es muy difícil de hacer, ¿eh? Solo con 50 colisiones. Lo que nos dice CMS es que con una significancia de 2,4 sigmas 2.4 sigmas, no es nada, pero bueno, es lo poco que hay, es que esto es muy difícil. Con esa significación no se ha observado ningún exceso. Entonces, eso, ¿cómo se lee que no se haya observado…
Francis Villatoro explica que espera que el HLLHC permita explorar colisiones complejas y mejorar la significación estadística.
Habla: Francis VillatoroSignificado #2colisiones complejas y hllhcsignificación estadística con hllhcquarks puntuales según cmsfentobar a 13 terelectronvoltios…sea que hemos explorado, ya os digo, con una significación estadística muy baja, repito, 2.4 sigmas no llega ni a 3, y estamos a infinito de 5. Con LHC no vamos a poder acercarnos a 5. Ya veremos con el HLLHC si podemos o no podemos y cómo se controlan este. Tipo de colisiones que son complicadas, pero yo espero que sí, que el HLLHC permita explorar este tipo de cosas y nos aclare un poquito y suba un poquito la significación. Pero con esa significación, aunque sea baja, no hay ningún tipo de incumplimiento de las predicciones de los modelos teóricos en ese rango de energía, con lo que aparentemente podemos asegurar, entre comillas, con todo lo que implica 2,4 sigmas, que los quarks, según CMS, en colisiones 138 inverso de Fentobar a 13 terelectronvoltios, son partículas puntuales hasta la escala de la energía de 10 a la menos 20 metros. Y ese es el récord ahora mismo de escala para ver puntual un quad. Entonces, bueno, eso es lo que se ha planteado como la noticia más... Aquí ya os digo, este artículo estudia acciones, bueno, mejor dicho, partículas tipo acción; estudia gravitones, modos…
Francis Villatoro explica que un colisionador no limita el estudio a energías inferiores, sino que también permite investigar fenómenos a escalas de energía superiores.
Habla: Francis VillatoroSignificado #11colisionador estudia energías superioresfenómenos a escalas villatoroenergía de colisión limitada…distribución estadística de fenómenos que ocurren a 17 telélectronvoltios, a más energía porque esos fenómenos darán una distribución de probabilidad que tendrá muy baja probabilidad, pero no cero, fenómenos que afectarán a la escala que yo estoy estudiando. O sea, que eso es realmente lo más curioso, ¿no? Que un colisionador tenga una cierta energía de colisionado no significa que solo puedo estudiar cosas que están por debajo. Sí, es verdad, la mayoría de las cosas solo las puedo estudiar por debajo, pero hay ciertas cosas que sí puedo estudiar incluso a escalas de energía por encima. Vale, teníamos otra noticia de partículas, pero Francis, si te parece, como queda un método de la tacoclina solar que llevamos un par de semanas arrastrando y esta la dejamos para la semana que viene. Sí, es lo mejor, lo mejor; yo tengo ganas de escuchar…