Category Archives: Higgs

Calendario de reinicio del LHC

El Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés), el mayor y más potente acelerador de partículas del mundo, ha empezado a prepararse para su segundo periodo de funcionamiento de tres años. El enfriamiento de la enorme máquina ya ha empezado como preparación para comenzar la investigación a principios de 2015, tras una larga parda técnica para preparar el acelerador para funcionar a casi el doble de energía del periodo anterior.

La última interconexión entre los imanes superconductores del LHC se cerró el 18 de junio de 2014, y uno de los ocho sectores de la máquina ya ha sido enfriado hasta la temperatura de operación. El sistema de aceleradores que proporciona los haces de partículas al LHC está actualmente poniéndose en marcha, con haces en el acelerador Protón Sincrotrón (PS) desde el pasado miércoles por primera vez desde 2012.

Continue reading

 

Científicos del LHC y Tevatron anuncian su primer resultado conjunto

Los científicos de los aceleradores de partículas más potentes del mundo, el ya extinto Tevatron (Fermilab, EE.UU.) y el LHC (CERN, Suiza), han unido sus fuerzas, combinado sus datos y producido su primer resultado conjunto. Los investigadores de los cuatro experimentos (ATLAS y CMS del LHC, CDF y DZero de Tevatron) anunciaron ayer en el marco de la conferencia internacional de Moriond (Italia) el considerado mejor valor para la masa del quark top.

This graphic shows the four individual top quark mass measurements published by the ATLAS, CDF, CMS and DZero collaborations, together with the most precise measurement obtained in a joint analysis

This graphic shows the four individual top quark mass measurements published by the ATLAS, CDF, CMS and DZero collaborations, together with the most precise measurement obtained in a joint analysis

Los cuatro experimentos reunieron su poder de análisis de datos para llegar al mejor valor para la masa del quark top, estimada ahora en 173,34 ± 0,76 GeV/c2. Tevatron y LHC son los únicos experimentos en física de partículas del mundo capaces de producir el quark top, la más pesada de las partículas elementales. La enorme masa del quark top, más de 100 veces la del protón, lo convierte en una de las herramientas más importantes para los físicos en su búsqueda para entender la naturaleza del universo.

La nueva medida del valor de la masa del quark top permitirá a los científicos realizar más pruebas con el modelo matemático que describe las conexiones cuánticas entre el quark top, la partícula de Higgs y el portador de la fuerza electrodébil, el bosón W. Los físicos teóricos explorarán cómo este nuevo y más preciso valor cambiará las predicciones sobre la estabilidad del campo de Higgs y sus efectos en la evolución del universo. Además, permitirá a los científicos buscar incoherencias en el Modelo Estándar de Física de Partículas, así como buscar indicios de nueva física.

“El resultado combinado de los datos del CERN y Fermilab para alcanzar la masa más precisa del top quark es un gran ejemplo de la colaboración internacional que se realiza en nuestro campo”, dijo el director de Fermilab, Nigel Lockyer. Por su parte, para el director general del CERN, Rolf Heuer, “la competencia entre colaboraciones experimentales y laboratorios nos estimula, pero una colaboración como esta apuntala el esfuerzo global de la física de partículas, y es esencial en el avance de nuestro conocimiento del universo en el que vivimos”.

Más de seis mil científicos de más de 50 países participan en las cuatro colaboraciones internacionales, con una importante participación española en todas ellas. Los experimentos CDF y DZero descubrieron el quark top en 1995, y el Tevatron produjo alrededor de 300.000 quarks top en sus 25 años de vida, finalizada en 2011. Desde su puesta en marcha en 2009, el LHC ha producido cerca de 18 millones de quarks top, convirtiéndose en la mayor factoría del mundo en la producción de esta partícula.

http://www.i-cpan.es

http://home.web.cern.ch/about/updates/2014/03/lhc-and-tevatron-scientists-announce-first-joint-result

http://press.web.cern.ch/press-releases/2014/03/international-team-lhc-and-tevatron-scientists-announces-first-joint-result

http://arxiv.org/abs/1403.4427

Download:

 

Científicos de Tevatron completan el puzle del quark top

fermilab-Tevatron23
Científicos de los experimentos CDF y DZero del acelerador de partículas Tevatron (cercano a Chicago, EE.UU., cerrado desde 2011) han detectado un nuevo modo de producción del quark top, la más pesada de las partículas elementales que componen los protones y neutrones del núcleo atómico. Esta nueva forma de producir el quark top es la más infrecuente, y completa las predicciones establecidas en el Modelo Estándar de Física de Partículas para la producción del último quark descubierto, hace casi 20 años también en Tevatron. Científicos del Instituto de Física de Cantabria (IFCA), el Instituto de Física de Altas Energías (IFAE) y el CIEMAT han participado en los experimentos de Tevatron.

Continue reading

The Higgs Boson: A Natural Disaster!

The discovery of the Higgs boson was a triumph for particle physics. Its discovery completes the tremendously successful Standard Model of particle physics. Of course, we know there are other phenomena — like dark matter, the dominance of matter over anti-matter, the mass of neutrinos, etc. – that aren’t explained by the Standard Model. However, the Higgs itself is the source of one of the deepest mysteries of particle physics: the fine tuning problem.

The fine-tuning problem is related to the slippery concept of naturalness, and has driven the bulk of theoretical work for the last several decades. Unfortunately, it is notoriously difficult to explain. I took on this topic recently for a public lecture and came up with an analogy that I would like to share.

Why we take our theory seriously

Before discussing the fine tuning, we need need a few prerequisites. The first thing to know is that the Standard Model (and most other theories we are testing) is based on a conceptual framework called Relativistic Quantum Field Theory (QFT). As you might guess from the name, it’s based on the pillars of relativity, quantum mechanics, and field theory. The key point here is that relativistic quantum field theory goes beyond the initial formulation of quantum mechanics. To illustrate this difference, let’s consider a property of the electron and muon called its “g-factor” that relates its magnetic moment and spin [more]. In standard quantum mechanics, the prediction is that g=2; however, with relativistic quantum field theory we expect corrections. Those corrections are shown pictorially in the Feynman diagrams below.

Continue reading

Los átomos de tipo bosón y los de tipo fermión pueden mezclarse

Un físico de la UPV/EHU ha investigado los efectos cuánticos derivados de mezclar bosones y fermiones a muy baja temperatura. El científico ha descubierto que los átomos de tipo bosón y los de tipo fermión pueden mezclarse.

Eneko Malatsetxebarria, doctor en física por la Universidad del País Vasco (UPV/EHU), ha investigado a nivel teórico algunos efectos cuánticos que se dan en átomos a muy baja temperatura. Por un lado, ha descubierto que átomos de tipo bosón y los de tipo fermión pueden mezclarse de determinada manera y ha deducido como influirían los fermiones en los bosones en ese caso.

Continue reading

Primeras evidencias de un nuevo modo de desintegración del bosón de Higgs

La colaboración internacional delexperimento ATLASdel Gran Colisionador de Hadrones LHC acaba de hacer públicas las primeras evidencias de la desintegración del recién descubierto bosón de Higgs en dos partículas denominadas tau, pertenecientes a la familia de partículas que compone la materia que vemos en el Universo. Hasta ahora los experimentos del LHC habían detectado la partícula de Higgs mediante su desintegración en otro tipo de partículas denominadas bosones, portadoras de las fuerzas que actúan en la Naturaleza, mientras las evidencias de desintegraciones en fermiones no eran concluyentes. Esta es la primera evidencia clara de este nuevo modo de desintegración del bosón de Higgs, en cuyo análisis han participado investigadores españoles.

fig_33

Continue reading

Las V Jornadas CPAN se celebran en Santiago de Compostela

Doscientos expertos se dan cita en Santiago de Compostela del 25 al 27 de noviembre para participar en las V Jornadas CPAN, que cada año reúnen a la comunidad científica española en física de partículas, astropartículas y física nuclear. Tras la concesión del Nobel de Física a la teoría sobre el origen de la masa de las partículas subatómicas, y el Príncipe de Asturias de Investigación a su confirmación con el descubrimiento del bosón de Higgs en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN, los científicos españoles aprovechan las Jornadas CPAN para mirar hacia el futuro. Además de los retos del LHC a partir de su reinicio en 2015, en el congreso se tratarán la próxima elección de la sede del observatorio de rayos gamma CTA, donde España propone candidatura, y los avances en física nuclear y física del sabor.

Cartel de las V Jornadas CPAN

Cartel de las V Jornadas CPAN

En las V Jornadas CPAN se expondrán los resultados más interesantes a los que han contribuido los grupos de investigación españoles que participan en los experimentos del LHC. Destacan los avances en el estudio de las diferencias entre materia y antimateria, que explicarían por qué el Universo visible y nosotros mismos estamos formados por un tipo de partículas y no por su opuesto. Este estudio se realiza principalmente en el experimento LHCb, donde hay una importante participación del grupo de investigadores del Instituto Gallego de Física de Altas Energías (IGFAE) de la Universidad de Santiago de Compostela (USC) participante en el CPAN, que se ha encargado de la organización de este encuentro que se celebra por primera vez en Galicia.

Continue reading