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Silvana TapiaLuisa AchaerandioIgnacio CrespoFrancis VillatoroHéctor SocasGastón Giribetcolisiones de haces de protonesgluones y quarks en el ehcchorros hadrónicos en colisionesdistribuciones angulares de chorrosestadística de ángulos de separaciónEHCFrancis VillatoroAtlasCMS8 teraelectrónvoltios2.4 teraelectrón voltiosGran Colisionador de HadronesLHC7 teraelectronvoltios14 teraelectronvoltiosGran Colisionador de Hadrones (LHC)bosón HiggsRandall-SustrumLisa RandallArcani-FamegADD8 teraelectrón voltiosCERN
Energía de colisiones a Tres chorros
Con
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Francis Villatoro explica cómo las colisiones de haces de protones generan gluones y quarks que se desintegran en grandes chorros de partículas.
…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…
Significado #2 · Palabras #1
Francis Villatoro explica la dificultad de transformar el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) en una fábrica de bosones Higgs, contrastándolo con su función actual como fábrica de quarks.
Habla: Francis VillatoroPalabras #10lhc fábrica de quartopbosones higgs y electrodébilcolisionador de hadrones alta energíagran colisionador de hadrones…energético, eso ya lo podremos comentar en el futuro conforme, porque vamos a estar eso, tres años y medio sin colisiones; solo tendremos artículos publicados con las colisiones que ya han acabado. Vale, vale. Muy bien, nada, y a ver, supongo que lo que Se pretende es el avanzar hacia eso, la fábrica de Higgs. ¿Qué se dice? No necesariamente. Recordemos que el LHC básicamente es una fábrica de quartop. Entonces, convertir una fábrica de quartop en una fábrica de Higgs es muy complicado. Las fábricas de partículas de naturaleza básicamente electrodébil, es decir, bosones Z, W y de Higgs, requiere colisiones con una energía muy concreta, básicamente el doble de la masa de la partícula, o sea, requiere un colisionador en el que tú puedas ajustar muy bien la energía a lo que quieres ver; entonces eso te requiere un colisionador muy diferente a lo que es un colisionador de hadrones. Los colisionadores de hadrones normalmente los diseñas para trabajar a una gran energía. LHC es tratar de que las colisiones sean a 14 telélectronvoltios, que era supuestamente el objetivo de diseño del LHC, pero por el accidente 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…
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 #5 · Palabras #8colisiones 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 cómo las colisiones de haces de protones generan gluones y quarks que se desintegran en grandes chorros de partículas.
Habla: Francis VillatoroSignificado #2 · Palabras #1colisiones de haces de protonesgluones y quarks en el ehcchorros hadrónicos en colisionesdistribuciones angulares de chorrosestadística de ángulos de separación…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…
Francis Villatoro explica que el experimento CMS ha obtenido un nuevo resultado teórico sobre la distribución angular de colisiones que producen dos chorros, anticipando la publicación de un artículo similar por parte del equipo Atlas en los próximos meses.
Habla: Francis VillatoroSignificado #1 · Palabras #2experimento cms y distribución angularcolisiones que producen dos chorrosartículo atlas en los próximos mesesenergía de colisiones a tres chorrosehmc y colisiones más energéticasdistribución típica de energía del protónchorros en experimento cmsmodelo teórico y exceso de colisiones…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 teraelectrón voltios. Recordad que las colisiones son a 13 teraelectrón voltios, las que se han estudiado en este artículo. Entonces es 8; normalmente la distribución típica de energía entre los constituyentes, si imaginamos que el protón está hecho básicamente de 3 cosas, pues se divide por 3, entonces hay que dividir 13 entre 3. Lo que pasa 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 reflexiona sobre posibles procesos físicos que podrían explicar un exceso de colisiones en experimentos como CMS, sugiriendo la posibilidad de agujeros negros o agujeros de gusano.
Habla: Francis VillatoroPalabras #13agujeros negros modelo estándarmodelos randall sustrum lisa randallmodelos arcani fameg add…en energía, diferentes intervalos en energía y entonces si en alguno de esos intervalos de energía hay más colisiones de las esperadas por el modelo teórico, eso es una señal de que hay nueva física; hay algún proceso físico que afecta y produce ese exceso. ¿Qué pueden ser esos procesos físicos? Pues son procesos físicos más allá del modelo estándar, por ejemplo, la existencia de agujeros negros, la producción de agujeros negros o agujeros de gusano en los que a través de dimensiones extras del espacio-tiempo se pierda energía de esos chorros y se vaya en esas dimensiones extras. Entonces se han probado los modelos de Randall-Sustrum, de Lisa Randall, los modelos de Arcani-Fameg, el ADD. Se han probado posible existencia de modos tipo Caluza-Clein, se han probado nuevos términos en la cromodinámica asociados a acciones de tipo gluón, pero que no son los gluones del modelo estándar, sino con la posibilidad de que haya otro sector cromodinámico…
Francis Villatoro explica cómo el estudio de las colisiones a alta energía permite investigar si los constituyentes del protón son partículas puntuales o tienen un tamaño detectable.
Habla: Francis VillatoroSignificado #20colisiones a alta energíatamaño detectable de quarksfunciones de onda quark interferencialímite de 8 terelectrón voltios…electrón voltios; lo que yo puedo estudiar con esas en concreto, y es lo que destaca la noticia en el CERN, y lo que yo quería destacar hoy aquí en el programa es estudiar si los constituyentes del protón a alta energía son partículas puntuales o no lo son. Es decir, si son partículas que tienen un tamaño aparentemente más pequeño que el tamaño más pequeño que puedo explorar. Eso al hacer ese tipo de ajuste es realmente curioso porque las, digamos, distribuciones de probabilidad, entre comillas, las funciones de onda asociadas a cada quark puedan interferir entre ellas, porque tengan un tamaño suficientemente grande para que veamos esa interferencia. Eso me permite explorar no solo ese límite de esos 8 terelectrón voltios asociado a la colisión, sino multiplicar. Eso por un factor adicional, que depende del modelo que yo meta para esa distribución extendida de los quarks; que los quarks no sean partículas puntuales. Y eso me permite explorar la idea de que los quarks son partículas puntuales hasta una energía…
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 #3 · Palabras #9colisionador 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…