ciencia: comentarios [2981941]

#10 Sobre el futuro acelerador High Luminosity LHC (HL-LHC)

Samu__ — Tue, 17 Jul 2018 05:46:32 +0000

#7 Ni mucho menos. Lo que ha llegado al tope (quizás) es la física experimental utilizando aceleradores de partículas.

» autor: Samu__

#9 Sobre el futuro acelerador High Luminosity LHC (HL-LHC)

Samu__ — Tue, 17 Jul 2018 05:44:26 +0000

#8 Tus comentarios son oportunos.

Respecto a 1) es cierto que hay sobre la mesa un plano para 100 TeV, pero en mi humilde opinión los costes (dinero y tiempo) son tan altos que es muy poco probable que salga adelante, y menos como está la situación internacional (e incluso si lo hace, es casi una certeza que el proyecto tardará tanto en ver la luz que es complicado que los que estamos aquí lo veamos finalizado en vida). En cuanto a 2) tienes toda la razón. Todas las cifras que he dado son de cabeza y muy aproximadas por lo que seguro que habría que refinarlas. Gracias por tu comentario :).

» autor: Samu__

#8 Sobre el futuro acelerador High Luminosity LHC (HL-LHC)

pichorro — Tue, 17 Jul 2018 04:51:31 +0000

#0 Un artículo muy pedagógico, felicidades. Espero que no te importe si te hago un par de comentarios:

1) No es cierto que se haya renunciado a construir un colisionador de 100 TeV. De hecho, hay un debate muy intenso en la comunidad científica al respecto. No obstante, se construya o no dicho acelerador, tiene sentido aprovechar el LHC al máximo, haciendo que en su etapa final disponga de una mayor luminosidad.

2) También afirmas que partículas supersimétricas con masas de 1 TeV no podrán ser descubiertas por el HL-LHC. Eso no es correcto. Las cotas experimentales actuales sobre las masas de algunas partículas supersimétricas (gluinos, por ejemplo), YA superan ampliamente el TeV. Por lo tanto, si dichas partículas tuvieran una masa de 1 TeV, el LHC ya habría encontrado evidencias de ello. Para que tu afirmación sea correcta tendrías que usar una cifra considerablemente más alta. Sé que se trataba de un ejemplo, pero creo que vale la pena dar números correctos.

» autor: pichorro

#7 Sobre el futuro acelerador High Luminosity LHC (HL-LHC)

rustufary — Mon, 16 Jul 2018 23:55:51 +0000

#6 la física teórica ha hecho tope con la realidad entonces?

» autor: rustufary

#6 Sobre el futuro acelerador High Luminosity LHC (HL-LHC)

Samu__ — Mon, 16 Jul 2018 16:45:50 +0000

#5 No es una pregunta tan fácil de responder como puede parecer. Grosso modo se puede decir que la "culpa" la tiene el modo en que se relaciona en relatividad la masaaparente de una partícula que varía en el tiempo según sea su velocidad. No sé meter por aquí Latex así que te escribo las fórmulas a lo feo:

1) Por una parte tenemos que M = γ*m (M = masa aparente de la partícula en movimiento, m = masa en reposo de la partícula), y el factor de Lorentz es γ = 1 / (1 - (|v|^2 / c^2))^1/2

Cuando un objeto (una partícula por ejemplo) va despacio, v << c y el factor γ~1 por lo que masa aparente y masa en reposo son casi iguales. Pero conforme la partícula se va acercando a la velocidad de la luz c, el factor γ tiende a infinito (alcanzandolo si v = c, cosa prohibida físicamente). Es decir, que a mayor velocidad mayor γ y por lo tanto mayor masa aparente M para la partícula.

2) Y por otra parte tenemos la siguiente consecuencia de que la masa M no sea constante sobre la variación del momento lineal en el tiempo (fuerza):
- Si la masa M != constante, entonces no podemos sacarla de la derivada como hizo Newton: F = M·dv/dt = M·a (Newton)
- Lo que debemos hacer en realidad es derivar la masa como algo dependiente del tiempo de manera que: F = dp/dt = (dM/dt)·v + M·(dv/dt) = (dM/dt)·v + M·a

3) Así pues vemos ahora que la fuerza aplicada (la energía invertida en realizar trabajo) sobre una partícula masiva se emplea en dos cosas:

- Modificar en el tiempo la velocidad de la partícula (término clásico newtoniano)
- Modificar en el tiempo la masa aparente de la partícula (nuevo término aparecido arriba por "culpa" de γ)

Conclusión) A velocidades bajas γ~1, y por tanto la masa aparente M apenas cambia en el tiempo (dM/dt~0) por lo que casi toda la energía aplicada se emplea en acelerar a la partícula (cambiar su velocidad en el tiempo); sin embargo, conforme la velocidad v crece y se acerca a c el cambio de masa aparente M en el tiempo tiende a infinito dM/dt->∞ por lo que ahora el primer término de la ecuación anterior domina. Si se añade en este caso más energía al estado de la partícula casi toda ella irá a parar en aumentar su masa (y muy poco en aumentar su aceleración).

Es decir, que conforme nos acercamos a c, invertir más y más energía en el haz de partículas dentro de un acelerador supone hacer a las partículas más masivas en el tiempo, pero no supone que vayan a ir mucho más rápidas. Hacer, por ejemplo, que las partículas vayan de 0 m/s a 0.2·c m/s es algo muy fácil de conseguir; pero sin embargo conseguir que pasen de 0.99997·c a 0.999997·c requiere de un aumento energético enorme (y para nada lineal).

Y como la energía de colisión va en relación directa con la energía cinética de las partículas que chocan, es necesario aumentar cada vez más la velocidad de las partículas. Y el problema es que en el LHC hemos llegado ya a un punto en que la velocidad es tan cercana a la de la luz que mejorar esos 14 TeV supone un aumento tal del tamaño y la capacidad de las instalaciones que sencillamente no hay manera de pasar de ahí a un precio razonable, ni siquiera mediante una cooperación internacional.

Los 14 TeV de LHC bien podrían constituir un límite práctico (de recursos monetarios y de tiempo) para la experimentación en física de partículas. Es una certeza que todos los que leemos estas líneas jamás veremos nada mejor que el LHC (en cuanto a energía de colisión), y es incluso posible que pasen muchas (muchas) generaciones antes de que se llegue a hacer algo mejor (si es que tal día llega).

» autor: Samu__

#5 Sobre el futuro acelerador High Luminosity LHC (HL-LHC)

Techzisen — Mon, 16 Jul 2018 14:31:24 +0000

Muy interesante el artículo.
"...no es posible construir a precio razonable un acelerador que colisione con una energía mayor a los 14 TeV del LHC (la relatividad se encarga de ello)"
Me he quedado con esa frase del comienzo. Según intuyo, ese límite al que aludes tiene que ver con el hecho de que para acelerar una partícula con masa a la velocidad de la luz se requiere energía infinita. ¿Va por ahí el asunto? Soy más de Matemáticas que de Física, pero me interesa mucho esta última (cada vez más).
¿Tengo razón? ¿O el límite se debe a otro motivo?
Muchas gracias por el artículo. Creo que más Ciencia y menos Política evitaría el lento pero constante envilecimiento de los individuos y los acercaría a la virtud, según la concepción clásica helénica de la misma. Tus artículos sobre Física son como pequeñas gotas de lluvia en el desierto.

» autor: Techzisen

#4 Sobre el futuro acelerador High Luminosity LHC (HL-LHC)

--517057-- — Mon, 16 Jul 2018 10:41:39 +0000

#2 Pues me voy a un rincón a llorar...

» autor: --517057--

#3 Sobre el futuro acelerador High Luminosity LHC (HL-LHC)

SpeakerBR — Mon, 16 Jul 2018 10:05:52 +0000

#1 #2 En la ciencia ficción, en el tercer libro de la saga de El Problema de los Tres Cuerpos, se contruye, pero construirlo en la práctica... Quizás resultara más barato detonar en el espacio una bomba de 350 megatones y ver si surge alguna particula nueva.

Recuerdo que en el libro de El mundo Anillo, a Larry Niven le calcularon que su mundo anillo sería inestable y que precisaría de motores de posición.

» autor: SpeakerBR

#2 Sobre el futuro acelerador High Luminosity LHC (HL-LHC)

Calipodelimon — Mon, 16 Jul 2018 09:44:17 +0000

#1 Rotundamente no. Eso es una idea que ni es viable en la ciencia ficción.

» autor: Calipodelimon

#1 Sobre el futuro acelerador High Luminosity LHC (HL-LHC)

--517057-- — Sun, 15 Jul 2018 21:50:58 +0000

¿Crees, saliendo un poco a imaginar, que podría ser posible algún día construir un acelerador del tamaño de una órbita cercana?

» autor: --517057--